最新研究丨Nature Communications ：揭示除虫菊素驱避蚊虫的分子机制

发表时间：2021-05-18 16:21

夏天蚊虫是令人讨厌的！！

对付蚊虫，我们很多时候会使用虫菊酯蚊香或者杀虫气雾罐杀灭蚊虫，其杀虫机理也是比较清楚。

除虫菊素对于蚊虫有空间驱蚊作用，目前市面上也有利用除虫菊素/酯做出的驱蚊产品，而关于其原理还不是很清楚。2021年5月5日国际重要学术期刊Nature Communications《自然通讯》在线发表了题为“A dual-target molecular mechanism of pyrethrum repellency against mosquitoes” （除虫菊素驱避蚊虫的双靶点分子机制研究）的最新研究成果。

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https://www.nature.com/articles/s41467-021-22847-0

作者实验室和合作实验室研究结果揭示除虫菊素中多种成分击中蚊虫神经系统的两个靶标，导致蚊虫找不到我们。除虫菊素可以通过嗅觉受体和电压门控钠离子通道双靶点诱导蚊虫空间驱避的分子机制，研究结果不仅为人们认识除虫菊素诱导蚊虫空间驱避的作用机制提供了新的见解。

除虫菊素驱避蚊虫的分子机制示意图

证实除虫菊素对蚊虫驱避作用

研究者们用手臂入蚊笼实验（Hand-in cage assay）观察了除虫菊素对埃及伊蚊（Aedes aegypti）的空间驱避作用。

图片来自Nature Communications

除虫菊素激活特定嗅觉神经元和气味受体

应用单感觉器记录（SSR）技术，从埃及伊蚊嗅觉器官——触角上多种感觉器中发现sbt-1和sst-1感觉器对除虫菊素有响应。

图片来自Nature Communications

同时，借助果蝇“空神经元”表达系统，将50种冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）嗅觉受体进行异源表达，发现冈比亚按蚊嗅觉受体 (AgOr31) 和埃及伊蚊sbt-1A嗅觉神经元功能匹配。

图片来自Nature Communications

(E)-β-farnesene (EBF)激活神经元和受体

除虫菊素的一种微量成分(E)-β-farnesene (EBF)能够激活埃及伊蚊sbt-1A神经元和嗅觉受体AgOr31。应用CRISPR/Cas9技术敲除埃及伊蚊Or31后，除虫菊素的空间驱避能力降低，提示低浓度的EBF对除虫菊素的空间驱避作用非常重要，其他组分对除虫菊素的空间驱避作用也有一定作用。