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新机制揭示蚊虫如何感知宿主气味

核心发现:蚊子靠一套精密的“分子开关”闻到你

蚊子感知气味

2026年10月,气味王国团队联合深圳湾实验室柳峰、黄恺团队在《自然》发表突破性研究,首次从原子尺度看清了蚊子感知人体气味的完整分子过程。简单说:蚊子能精准叮你,是因为它嗅觉神经元上有一个叫 IR8a-IR75k 的受体复合物,专门识别你皮肤上的羧酸类分子,并通过一个“分子开关”把气味变成神经信号。

一、蚊子闻的是什么?

人体汗液和皮脂中含有 壬酸、辛酸 等羧酸类物质,这是蚊子判断“附近有人”的关键气味线索。过去科学家知道蚊子靠嗅觉找宿主,但一直不清楚:气味分子到底如何被受体识别,信号又如何传入神经。

二、关键结构:IR8a-IR75k 复合物长什么样?

研究团队用冷冻电镜解析了传播疟疾的斯氏按蚊的 IR8a-IR75k 复合物结构,发现它是一个 异源四聚体:

两个 IR8a:作为“共受体”,构成一个 Y 形支架,本身不识别气味。

两个 IR75k:作为“调谐受体”,分列两侧,负责识别羧酸分子,彼此不直接接触。

三、分子开关:气味如何变成“叮咬指令”?

这是该研究最核心的机制发现:

第一步:识别。IR75k 的配体结合口袋能区分不同链长的羧酸——壬酸和辛酸虽然只差一个亚甲基,结合方式却不同。

第二步:闭合。壬酸进入口袋后,IR75k 的双叶状结构发生闭合,其中一个叶状结构像刚体一样旋转。

第三步:传导。连接配体结合域和跨膜区的一段 仅由4个氨基酸组成的短连接结构,像“分子开关”一样,将构象变化传递下去,使跨膜螺旋向外移动和转动。

第四步:开门。中央离子孔道因此扩张,进入开放状态,化学信号转化为神经电信号,驱动蚊子寻找宿主并叮咬。

四、这意味着什么?

科学意义:这是首次获得昆虫离子型受体的全长高分辨率结构,并完整串联了“气味识别→构象变化→通道开启→信号传递”的全过程,补齐了昆虫三大化学感受受体体系中长期缺失的 IR 结构机制拼图。

应用前景:如果能够设计分子精准干扰这个“分子开关”,就能让蚊子“闻不到”人,从而开发更绿色、更精准的驱蚊或诱蚊策略,为疟疾等蚊媒传染病防控提供新靶点。

一句话总结:蚊子能叮上你,靠的是一个结构精巧的羧酸受体复合物,和一个只有4个氨基酸的“开关”。阻断这个开关,蚊子就找不到你了。