夏日炎炎，有些人类又被蚊子咬的很惨。
两个月前，普林斯顿大学赵志磊团队在《自然》发表论文称，与其他动物相比，人类之所以招蚊子喜欢，是因为人类皮脂中存在的癸醛和十一醛能让蚊子兴奋起来[1]。
不过，这个研究只告诉了我们蚊子如何寻找、定位人类，但没有告诉我们为什么有些人类更招蚊子。当然啦，也有一种可能的解释：招蚊子的人类身上散发的癸醛和十一醛“度数”，可能更对蚊子的胃口。
今天，清华大学医学院程功团队在顶级期刊《细胞》上发表的一篇研究论文，让我们对蚊子挑人有了新的认知[2]。
他们发现，一些靠蚊子传播的病毒，在感染宿主之后，竟然能通过调节宿主皮肤抗菌蛋白的表达，影响宿主皮肤微生物群落，导致特定的微生物大量繁殖，释放能吸引蚊子的气味。从数据上来看，蚊媒病毒的这一伎俩，能让围绕宿主的蚊子数量翻倍！
据了解，这是科学家首次发现蚊媒病毒能通过这种方法促进自身在人群中的传播。清华大学医学院博士后张虹和助理研究员朱毅斌，是研究论文的共同第一作者。
论文首页截图
夏天的每一次聚会，我们都会发现蚊子咬人不是随机的，而是有偏好性的。
关于蚊子的这种偏好性，其实已经有很多研究了。
我们也常说，有些人更招蚊子是因为体温高[3]，或者呼出的二氧化碳浓度高[4]，又或者是身上有特殊的气味[5]。其实这些说法都是有科学依据的。
就在5年前，斯德哥尔摩大学的研究人员发现，疟原虫感染会导致宿主释放更多的二氧化碳、醛类和单萜类物质，让宿主更招蚊子，加速疟疾的传播[6]。
从事蚊媒病毒感染传播机制与抗病毒免疫研究的程功教授注意到，蚊媒病毒是否也能通过类似的机制传播目前仍不清楚。因此程功团队就发起了相关的研究。
研究的思路倒是不复杂。研究人员首先用寨卡病毒（ZIKV）感染小鼠，然后观察伊蚊（Aedes mosquitoes）是更喜欢感染了寨卡病毒的小鼠，还是没感染的小鼠。
统计结果显示，蚊子确实更喜欢感染了寨卡病毒的小鼠：70%的蚊子都被感染小鼠吸引走了，剩下约30%的蚊子去找没感染的小鼠去了。
这真是肉眼可见的密度差异！
把寨卡病毒换成登革病毒（DENV2）之后，结果是一样的。这就说明，蚊子确实更喜欢被蚊媒病毒感染的宿主。
蚊子喜好实验
为了确定究竟是感染后的哪些变化吸引了蚊子，研究人员研究了温度、二氧化碳和气味对实验结果的影响。最后确认确实是气味影响了蚊子的选择。
那究竟是哪种气体呢？
程功团队收集了感染小鼠和健康小鼠身体释放的挥发性气体，经过分析，鉴定出422种化合物，其中有三种（苯乙酮、癸醛和苯乙烯）可以激活蚊虫的嗅觉神经系统，其中反应最强烈的是苯乙酮。
最终，也只有苯乙酮重复了前面70%对30%的实验结果。而且把苯乙酮涂抹到人类的手上，也能吸引更多的蚊子。于是，研究人员就将苯乙酮锁定为吸引蚊子的化学物质。
苯乙酮落网
不过，苯乙酮这种物质毕竟是从小鼠身上分离到的，人类能不能释放这种物质还不清楚。
为了进一步证实人类也能产生苯乙酮，研究人员又招募了一批登革热患者和健康志愿者，并收集了他们胳肢窝的挥发物。
人体采集过程
结果发现，登革热患者释放的苯乙酮比健康志愿者高得多。（实际上，研究人员还在所有参与人员的胳肢窝里发现了癸醛、棕榈酸甲酯和苯乙烯等六种挥发性化合物，但是这六种化合物在感染者组和对照组之间没有差异。这再次说明癸醛可能真不是蚊子更爱咬谁的关键。）
登革热患者释放的苯乙酮比健康志愿者高太多
至此，引诱蚊子的化合物算是找到了，不过，这个物质究竟是哪里来的呢？要知道，哺乳动物的基因组中可不存在合成苯乙酮的酶。这种情况下，矛头只能指向人体微生物了。
于是，研究人员用抗生素鸡尾酒清除小鼠消化道的微生物，用超声刷和70%的酒精去除小鼠皮肤上的微生物。
结果发现，单独清除消化道微生物没用，不影响蚊子对感染小鼠的喜好；而清除了皮肤细菌的感染小鼠对蚊子的吸引力大大降低。相对应的，去除肠道微生物，不影响苯乙酮的产生，清除皮肤微生物之后，感染小鼠释放的苯乙酮与未感染小鼠一致了。
如此看来，蚊媒病毒的感染影响了皮肤微生物，进而决定了蚊子的喜好。后续分析发现，是产生苯乙酮的芽孢杆菌增加了。
就是这四种芽孢杆菌
那病毒感染又是如何影响皮肤芽孢杆菌丰度的呢？研究结果让人吃惊！原来是蚊媒病毒会抑制皮肤产生抗菌蛋白（RELMa），导致能产生苯乙酮的细菌在宿主皮肤上的大量增殖。
到此，这条逻辑链条就清晰了。蚊媒病毒感染宿主之后，抑制皮肤产生抗菌蛋白，导致芽孢杆菌大量增殖，释放大量的苯乙酮，招来蚊子，促进病毒的传播。
行文到此处，我不由得感慨：蚊媒病毒和蚊子之间的这种协同进化真是奇妙。
不过，奇妙归奇妙，如果任由病毒和蚊子合作，人类就要遭殃了。虽然我们已经有蚊帐和灭蚊药，但这还远远不够，如果能打破病毒的这个传播闭环，说不定就有望阻止蚊媒病毒的大范围流行。
好在程功团队也找到了应对之策，他们发现让感染小鼠服用维生素A衍生物——异维甲酸之后，可以促进小鼠皮肤产生抗菌蛋白，抑制产生苯乙酮的细菌增殖。小鼠实验也表明，在感染小鼠的食物中添加异维甲酸之后，蚊子对感染小鼠和未感染小鼠的喜好就变得一样了。
据《自然》杂志报道，程功团队目前正在计划开展用维生素A阻止登革热在人与人之间传播的试验[7]。
预祝程功教授试验成功。
参考文献：
[1].Zhao Z, Zung JL, Hinze A, et al. Mosquito brains encode unique features of human odour to drive host seeking. Nature. 2022;605(7911):706-712. doi:10.1038/s41586-022-04675-4
[2].Zhang et al. A volatile from the skin microbiota of flavivirus-infected hosts promotes mosquito attractiveness. Cell 2022, 185, 2510–2522. https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.05.016
[3].Corfas RA, Vosshall LB. The cation channel TRPA1 tunes mosquito thermotaxis to host temperatures. Elife. 2015;4:e11750. Published 2015 Dec 15. doi:10.7554/eLife.11750
[4].Gillies M T. The role of carbon dioxide in host-finding by mosquitoes (Diptera: Culicidae): a review[J]. Bulletin of Entomological Research, 1980, 70(4): 525-532.
[5].Cardé RT. Multi-Cue Integration: How Female Mosquitoes Locate a Human Host. Curr Biol. 2015;25(18):R793-R795. doi:10.1016/j.cub.2015.07.057
[6].Emami SN, Lindberg BG, Hua S, et al. A key malaria metabolite modulates vector blood seeking, feeding, and susceptibility to infection. Science. 2017;355(6329):1076-1080. doi:10.1126/science.aah4563
[7].https://www.nature.com/articles/d41586-022-01764-2
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