蚊は、私たちの体温や呼吸する空気だけでなく、汗を通して私たちを追跡します。ミルクと脂肪酸の特徴的な匂いは、血を求める雌の昆虫を引き付けることが証明されています。今回、研究者らは、害虫がこれらの香りを知覚する嗅覚受容体を発見した。その機能は、適切なホストの検索において重要な役割を果たしているようです。
一般に汗の臭いはかなり不快なものですが、文字通り蚊が飛び交います。私たちの呼気に含まれる香りは、害虫にとって魅惑的な識別機能として機能し、害虫を次の吸血へと導きます。 「人間の体臭は揮発性物質の複雑な混合物であり、私たちを他の脊椎動物と区別するものです」とフロリダ国立大学（マイアミ）のジョシュア・ラジ率いる科学者たちは説明する。しかし、蚊は、お気に入りの宿主の特徴であるこの匂いをどのように認識するのでしょうか?
触角の嗅覚受容体
これまでの研究で、研究者らは蚊が適切な犠牲者を見つけるのに役立つ可能性のある多数の嗅覚受容体を特定した。ラージ氏らは今回、そのうちの1つである昆虫の触角にあるイオンチャネル受容体Ir8aを詳しく調べた。この受容体の役割を調査するために、研究者らはCRISPR/Cas9遺伝子ハサミを使用して黄熱病の蚊（ネッタイシマカ）を改変し、この受容体が作用しなくなるようにした。次に、これらの昆虫が人間の汗に含まれる乳酸やその他の酸性成分にどのように反応するかをテストしました。
具体的には、研究チームは、アンテナ電図を使用して動物の触角の電気信号を記録し、行動実験も実施しました。蚊はその場にいる人々にどれだけ惹かれるでしょうか?結果: Ir8a 受容体が機能していない昆虫は、明らかに、典型的な汗の臭いを他の昆虫よりも知覚できませんでした。それは彼らの行動にも反映されていました。人々は遺伝子組み換え動物に対してそれほど魅力を感じていないように見えた – 血の粉を得るために彼らのもとへ飛ぶことは少なくなった。 「Ir8a の機能がなければ、ホスト検索アクティビティは約 50% 減少しました」と共著者の Matthew DeGennaro 氏は報告しています。
新しい防御策へのアプローチ?
しかし、汗がすべてではありません。この香りに加えて、蚊は私たちの体温や二酸化炭素を含む呼吸ガスによっても私たちを認識します。二酸化炭素を認識する受容体も、Ir8a受容体と相互作用するようであることを科学者らは発見した。したがって、汗に対する反応は、蚊が機能するCO2受容体を持っている場合にのみ機能します。しかし、CO2受容体だけでは、昆虫は人間の匂いを感知することができませんでした。 「これは、人間の匂いの酸性成分に対する Ir8a 反応を活性化するには二酸化炭素が必要であることを示唆しています」とデジェンナロ氏は述べています。
「全体として、私たちの結果は、Ir8aによる匂い認識が蚊の宿主認識システムの不可欠な部分であることを示しています」と研究者は要約しています。長期的には、この知識によって新しい防御策の開発が可能になる可能性があるとチームは期待している。たとえば、Ir8a シグナル伝達経路をマスクし、DEET やピカリジンなどの薬剤の効果を高める香料を探すことができます。まず、科学者らは、Ir8a および他の嗅覚受容体の機能をより詳細に理解したいと考えています。 「蚊に刺されたときの新たな解決策を見つけるには、昆虫の行動の分子基盤にもっと焦点を当てる必要がある」と研究者らは結論付けている。
出典: Joshua Raji (フロリダ国立大学、マイアミ) 他、Current Biology、 doi: 10.1016/j.cub.2019.02.045
