與瘧疾相關(guān)的特有皮膚氣味能夠吸引蚊子

2018-06-11 09:57 作者:科學(xué)網(wǎng)

    自20世紀(jì)80年代初以來(lái),媒介傳播疾。ㄍㄟ^(guò)節(jié)肢動(dòng)物傳播的傳染。┑难芯空咭恢痹谔岢鲞@樣的問(wèn)題:“感染宿主是否比未感染宿主對(duì)媒介生物更有吸引力?”答案似乎是肯定的。對(duì)動(dòng)物瘧疾系統(tǒng)的早期研究表明,感染小鼠的蚊蟲(chóng)叮咬率增加(1),之后的研究顯示蚊子更加偏好被感染的鳥(niǎo)類宿主(2),再加上近年來(lái)一些在人類瘧疾中的相關(guān)研究(3,4,5),有越來(lái)越多的文獻(xiàn)支持這一假設(shè)。不僅僅是瘧疾,在利什曼。6),錐蟲(chóng)。ㄋ呒膊。7)和蟲(chóng)草病毒裂谷熱(8)中也發(fā)現(xiàn)了相關(guān)證據(jù)。這種變化假設(shè)的理論基礎(chǔ)就是在寄生蟲(chóng)中的自然選擇:那些最能成功繁殖下一代、進(jìn)入寄生蟲(chóng)生命周期下一階段(即在媒介生物內(nèi))的個(gè)體將被選擇,同樣被選擇的還有對(duì)此有幫助的相關(guān)基因(即讓宿主更具吸引力)。

    我們選擇在瘧疾流行的肯尼亞西部的自然感染人群中研究這種現(xiàn)象。 我們的目標(biāo)不僅是重新強(qiáng)調(diào)吸引力增強(qiáng)的相關(guān)發(fā)現(xiàn),而是進(jìn)一步調(diào)查皮膚氣味作為一種可能的基礎(chǔ)。感染瘧原蟲(chóng)小鼠身體氣味組成發(fā)生的改變?cè)谥暗难芯恐幸训玫阶C實(shí),我們最近還研究了實(shí)驗(yàn)中感染惡性瘧原蟲(chóng)人體的皮膚氣味。然而,研究自然環(huán)境中的傳播相關(guān)現(xiàn)象是極為重要的,因?yàn)榧纳x(chóng)-載體-宿主相互作用的復(fù)雜性不可能在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中完全復(fù)制。

    1.患瘧疾的兒童更容易吸引蚊子,這可以通過(guò)襪子(皮膚)上的氣味來(lái)證明。

    瘧疾患者所穿的襪子(紅色)和清除瘧疾后所穿的襪子(綠色)被用于測(cè)試其對(duì)蚊子的吸引力。

    為了證實(shí)以前的研究,我們首先評(píng)估了患瘧疾兒童與未患瘧疾兒童皮膚氣味的吸引力。 我們的研究與之前的研究略有不同,因?yàn)槲覀儧](méi)有測(cè)試全身氣味(其中重要的是包括呼吸)。我們發(fā)現(xiàn)任何瘧疾階段兒童的襪子與清除瘧疾后同一兒童襪子相比,對(duì)岡比亞按蚊的吸引力都更大。

    2.蚊子利用觸角嗅出“瘧疾物質(zhì)”

    為深入分析皮膚氣味,我們使用了一種稱為空氣夾雜的技術(shù)。此方法中調(diào)查對(duì)象被隔離在一個(gè)化學(xué)清潔的容器或袋子里,我們?cè)趦和_上使用了烤箱袋。之后將過(guò)濾后的空氣同時(shí)泵入物體,并通過(guò)聚合物過(guò)濾器抽真空,捕獲極為微小的氣味顆粒。這些化學(xué)物質(zhì)可以稍后從過(guò)濾器中洗脫并進(jìn)行研究。以這種方式收集很多足部氣味樣品并同時(shí)測(cè)量每個(gè)人血液中寄生蟲(chóng)的密度后,我們使用了一種名為“氣相色譜-觸角電位反應(yīng)”(GC-EAG)的方法。在此方法中,蚊子的觸角基本上被用作探測(cè)器系統(tǒng):通過(guò)附著微小的電極并將它們暴露在氣味中,可以放大當(dāng)觸角檢測(cè)到目的化合物時(shí)神經(jīng)細(xì)胞發(fā)出的電反應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn)在所有氣味樣品中,瘧蚊對(duì)大約20種物質(zhì)產(chǎn)生持續(xù)反應(yīng),但是我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)來(lái)自具有不同寄生蟲(chóng)狀態(tài)個(gè)體氣味樣品之間存在任何定性差異。

    3.瘧疾與某些物質(zhì)的過(guò)量產(chǎn)生相關(guān)

    接下來(lái),夾雜空氣的氣味樣品被用于檢測(cè)區(qū)分感染的全部化合物信息。樣品通過(guò)氣相色譜分析分離出復(fù)雜的混合物,然后根據(jù)寄生蟲(chóng)狀態(tài)進(jìn)行比較。我們發(fā)現(xiàn)有幾種化合物在感染兒童中大量產(chǎn)生。令人興奮的是,三種醛類化合物(如下圖)根據(jù)血液中寄生蟲(chóng)的含量而增加。 此外,這三種化合物在之前由GC-EAG證實(shí)的、能夠在蚊子中引起反應(yīng)的20種化合物之中。

    不同寄生蟲(chóng)狀態(tài)個(gè)體中三種醛(庚醛、辛醛、壬醛)的平均含量(L:低含量,M-L:中低含量,M-H:中高含量,H:高含量,CNL(A):溶劑對(duì)照,CNL(B),空白袋對(duì)照)

    4.瘧疾物質(zhì)對(duì)蚊子有吸引力

    最后,我們測(cè)試了瘧疾相關(guān)化合物對(duì)瘧蚊的吸引力。尋找與感染有關(guān)的化合物令人興奮且重要,而人類的許多病理都與特定的氣味有關(guān)。疾病和障礙會(huì)對(duì)人體的生理造成深刻的變化,所以從皮膚排出的化學(xué)物質(zhì)受到影響并不奇怪。 因此,有必要在我們的GC-EAG工作之后進(jìn)行行為研究。 我們測(cè)試了所有瘧疾相關(guān)化合物,單獨(dú)或與“無(wú)寄生蟲(chóng)氣味”(來(lái)自無(wú)瘧疾兒童的襪子)以及稱為MB5(模仿健康人的氣味)的合成氣味相混合。我們發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用庚醛增加了無(wú)寄生蟲(chóng)襪子氣味的吸引力,并且所有五種與瘧疾相關(guān)的醛(“Plas5”)的混合物增加了MB5的吸引力。

    雖然尚未在自然環(huán)境中證明那些患有瘧疾和散發(fā)瘧疾相關(guān)化合物的人更易被蚊子叮咬,但我們相信這些發(fā)現(xiàn)有三重意義。首先,這可能會(huì)深刻地影響瘧疾在人群中的傳播方式,而我們對(duì)瘧疾傳播的理解必須隨之考慮到這一點(diǎn)。 其次,Plas5 / MB5誘餌可以用來(lái)增強(qiáng)蚊子已有有效的氣味誘餌陷阱。 最后,在進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)之后,這些瘧疾相關(guān)化合物可能充當(dāng)生物標(biāo)記物來(lái)發(fā)出感染信號(hào)并用于幫助疾病的診斷。(來(lái)源:科學(xué)網(wǎng))

    英文原文鏈接https://blogs.biomedcentral.com/bugbitten/2018/04/27/sicks-scent/

 

 

微信二維碼 小程序

熱點(diǎn)信息