蚊の神経細胞には常に人間のにおいを嗅ぐことができるようにフェイルセイフ機能がある

メスの蚊が人間の獲物を探しているとき、彼らは私たちが空気中に放出する人間独特の体臭の混合物のにおいを嗅ぎます。
これらの匂いは、蚊のアンテナの受容体を刺激します。

科学者は、蚊に人間が検出されないようにするために、これらの受容体を消そうと試みました。
しかし、蚊のゲノムから嗅覚受容体のファミリー全体をノックアウトした後でも、蚊はまだ私たち人間を刺す方法を知っています。

8 月18 日に Cell 誌に掲載された研究者グループは今、蚊が常に人間の匂いを嗅ぐことができるように、嗅覚系で冗長なフェイルセイフを進化させているということを発見しました。

ロックフェラー大学の科学者で論文の筆頭著者の 1 人あるマーゴ・ヘレ氏は、次のように述べています。
「蚊は、動物がどのように匂いを嗅ぐのかという私たちのお気に入りのルールをすべて破っています。」

ほとんどの動物では、嗅覚神経は 1 種類の匂いの検出のみを担います。

「人間であれば、ひとつの匂い受容体を失うと、その受容体を発現するすべての神経細胞がその匂いを嗅ぐ能力を失います。」
と、ハワード・ヒューズ医学研究所の教授でロックフェラー大学で博士号を取得し、論文の上級著者でもあるレスリー・ヴォッシャル博士は述べています。

しかし、彼女と彼女の同僚は、これが蚊には当てはまらないことを発見しました。
「単一の受容体を取り除くだけでは効果がないため、蚊の神経細胞を壊すためにもっと努力する必要があります。」
とヴォッシャル博士は言います。 

「忌避剤やその他の方法で蚊を制御しようとする将来の試みは、蚊にとっては私たちの魅力がどれほど壊れにくいかを考慮に入れる必要があります。」

「このプロジェクトは、人間の匂いが蚊の脳でどのようにコード化されているかを調べていたときに、まったく予想外に始まりました。」
と、ボストン大学の教授で論文の筆頭著者の 1 人であるメグ・ヤンガー氏は言います。

彼らは、人間の匂いである「1-オクテン-3-オール」によって刺激された神経細胞が、蚊が人間を探すために使用する別の種類の化学物質であるアミンによっても刺激されることを発見しました。

動物の匂いに関するすべての既存のルールによれば、神経細胞は狭い特異性で匂いをコード化し、「1-オクテン-3-オール」ニューロンがアミンを検出しないことが示されているためこれは異常です。

「驚くべきことに、1-オクテン-3-オールとアミン受容体を介してヒトを検出する神経は、他の集団ではありませんでした。」
とヤンガー氏は言います。

これにより、受容体の一部が失われたとしても、人間に関連するすべての匂いが蚊の脳の「人間を感知する部分」を活性化させ、フェイルセイフとして機能する可能性があります。

研究チームはまた、単核 RNA シーケンシングを利用して、個々の蚊の嗅覚神経が発現している他の受容体を調べました。 

「この結果により、受容体の共発現が蚊でどれほど一般的であるかについての広い視野が得られました。」
と、この論文の別の筆頭著者であるオリビア・ゴールドマン氏は述べています。

ヴォッシャル氏は、他の昆虫にも同様のメカニズムがあるのではないかと考えています。

ジョンズ・ホプキンス大学のクリストファー・ポッター博士の研究グループは最近、ショウジョウバエが神経細胞で受容体を同様に共発現していることを報告しました。 

「これは、嗅覚に大きく依存している昆虫の一般的な戦略かもしれません。」
とヴォッシャル博士は言います。

今後、メグ・ヤンガー氏 のグループは、さまざまな種類の嗅覚受容体の共発現の機能的重要性を明らかにする予定です。
この研究は、一部米国国立衛生研究所の支援を受けています。

 

 

【以下のリンクより引用】
Mosquitoes have neuronal fail-safes to make sure they can always smell humans

Sciencedaily

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