新方法讓蚊不再叮人

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印度新德里一個火車站廣告,提醒市民要對登革熱提高警覺。 圖片來源:Raj K Raj / Hindustan Times via Getty Images

多雨潮濕是煩人蚊蟲出沒的季節,蚊為人類帶來痕癢之餘,更是傳染病的媒介。近日,有科學家就嘗試用基因編輯技術,希望令惡蚊無法看見人類。

最近發表在期刊「當代生物學」(Current Biology)的文章指出,科學家首次使用基因編輯工具「Crispr-Cas9」,令白紋伊蚊(Aedes aegypti mosquito)無法準確看見人類。鑑於在視覺方面,白紋伊蚊會以黑色作為線索找尋吸血目標,研究人員就試著移除其眼內的感光受體蛋白,以削弱其瞄準宿主的能力。

白紋伊蚊的雌蚊為尋找產卵所需的血液,每年令千萬人類感染登革熱、黃熱病及寨卡病毒。加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB)博士後研究員兼研究第一作者 Yinpeng Zhan 說:「我們愈了解蚊如何感應人類,就愈能以環境友善的方式控制蚊(的行為)。」

事實上,白紋伊蚊依靠一連串感官來尋找血液,像是二氧化碳的氣味,顯示附近曾有人或動物剛呼吸,會讓蚊瘋狂飛行。研究另一作者、UCSB 神經生物學家 Craig Montell 說:「牠們還可以從我們的皮膚中探測到一些有機信號。」例如體熱、汗濕及惡臭。若沒有符合上述條件的宿主,蚊就會直接飛向一個黑點,像科學家早在 1937 年所觀察的:穿深色衣服的人特別吸引白紋伊蚊。

在這次研究中,Montell 及 Zhan 先預設蚊子眼睛的 5 種感光蛋白中,其中一種可能是其通過感知深色而找到人類宿主之關鍵。他們首先決定除去蚊子的視紫質(Rhodopsin protein)「Op1」,因為 Op1 是蚊子複眼中最多的視覺蛋白,此舉似乎最能干擾蚊的視覺。

Zhan 使用一種帶有特殊針頭的工具,將突變物質注入數千個微小的蚊卵中,待蚊卵成為成蚊後,再將當中約 10 隻雌蚊放入內置一個黑圈及一個白圈的籠裡。帶 Op1 突變的蚊與野生白紋伊蚊行徑完全一樣,在感覺到二氧化碳後會直接飛向籠子裡的黑圈。之後,研究人員再次嘗試除去蚊的視紫質「Op2」,但蚊的視力同樣沒有顯著下降。最後,當被同時除去這兩種蛋白質後,蚊變得漫無目的地周圍飛,沒有偏好白圈或黑圈,顯然失去尋找深色宿主的能力。

雖然目前尚未了解,雙重基因突變蚊實際的吸血能力有否因此受損。不過,新研究可以為未來控制蚊子數量提供資訊,若雌蚊無法找到宿主,牠們將更難找到卵子發育所需的血液,長久下去數量將會銳減,或有望減少由蚊媒傳播的疾病。