日本理化学研究所生命机能科学研究中心营养应答研究小组的佐久间知佐子高级研究员和东京慈惠会医科大学热带医学讲座的嘉糠洋陆教授等人组成的研究团队发表研究结果称，发现哺乳动物血液中存在的“纤维蛋白肽A（FPA）”具有使埃及伊蚊在饱腹前停止吸血的作用。该成果有望推动对蚊子吸血机制的深入了解，并开发人为阻止蚊子吸血的新方法。相关研究成果已于6月20日发表在国际学术期刊《Cell Reports》上。
图 蚊子在吸血过程中，吸血停止信号FPA在蚊子体内不断积累（供图：理化学研究所）
蚊子不仅通过吸血带给宿主瘙痒，还会传播日本脑炎、疟疾、登革热等多种病原体，对世界各地的公共卫生造成威胁。阐明蚊子吸血行为的机制并阻止蚊子吸血有望遏制这些病原体引起的疾病传播。
吸血只发生在雌蚊的产卵期，蚊子能通过体温和呼气感知到包括人类在内的宿主。据了解，被吸引的蚊子会用口器在皮肤上寻找血管，并根据血液的味道决定是否吸血。一次吸血通常会持续2～3分钟，其体重可能会增加到原本的2.5倍以上。
1959年有研究报告称，宿主血液中含有的三磷酸腺苷（ATP）是吸血促进信号，ATP能启动和促进蚊子吸血。
另一方面，关于吸血停止信号，虽然已有研究报告称蚊子的腹部膨胀会带来物理性控制机制，但其详细的控制机制尚不清楚。有研究表明蚊子在腹部吸满前便会停止吸血。
研究团队在2021年开发了一种方法，利用蚊子的吸血促进信号ATP，通过将食用色素混入ATP溶液中，采用人工喂血法简便、定量地测定吸血量。在人工喂血法中，ATP溶液需保持在42摄氏度，通过石蜡膜提供给蚊子以诱导其吸血行为。
此次研究团队在使用该方法进行的吸血行为观察中，重点关注了蚊子对ATP溶液的摄取量多于在被提供麻醉小鼠时的吸血量这一现象，并探讨了宿主血液所含成分中存在吸血控制因子的可能性。研究发现通过离心分离获得的红细胞（含ATP）会被蚊子摄取，而即使尝到血清（不含ATP），蚊子也不会摄取血清。
研究人员在ATP溶液中添加小鼠血清后发现，吸食溶液至饱腹的蚊子显著减少，少量摄取溶液的蚊子有所增加。
之后，研究团队在不同条件下分离血清成分，将分离出的每种成分加入ATP溶液中，以寻找血清中含有的抑制蚊子摄取量的组分。结果发现，添加特定成分后，蚊子的摄取量明显减少。
研究人员通过LC-MS/MS技术对该种成分进行分析，结果发现其中的吸血抑制成分为FPA。FPA是在制造用于凝血的纤维蛋白的过程中，从前体纤维蛋白原中分离出来的片段，对宿主没有重要的生理功能。但这种基因序列在哺乳动物中保存了下来。
为了调查FPA是否在蚊子体内随着吸血行为的进行而变化，研究人员分别回收了正在吸血和刚吸完血的蚊子，并通过LC-MS技术进行了分析。
结果发现，吸血导致体重略有增加时，蚊子的体内几乎检测不到FPA，吸完血体重明显增加时，蚊子的体内检测到了FPA。
此外，研究人员进一步在ATP溶液中加入合成FPA并喂给蚊子，结果发现在一定的浓度下摄取到饱腹的蚊子有所减少，而给小鼠输入含有抗凝血因子（肝素）的血液后，在一定量下吸血到饱腹的蚊子反而增加了。研究还证实，即使在小鼠血液中添加只截取了FPA的凝血酶并喂给蚊子，摄取到饱腹的蚊子也会减少，蚊子体内的FPA也会增加。
研究人员认为，蚊子能通过摄取的血液中的众多宿主共有的FPA浓度来抑制吸血行为，从而规避被宿主察觉的风险。
据悉，研究团队今后将致力于查明预想可能存在于蚊子吸血后血液输送的中肠内的FPA受体。
佐久间高级研究员表示：“虽然这只是我们的推测，但我们认为蚊子可能会利用FPA来测量距离吸血开始的时间。如果不能顺利吸血，花费的时间比平时长，蚊子可能会根据FPA浓度来判断何时必须停止吸血。此外，如果能鉴定出FPA的受体，就有可能通过寻找配体物质，人为地实施诱导以阻碍宿主对蚊子的吸引。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Cell Reports
论文：Fibrinopeptide A-induced blood feeding arrest in the yellow fever mosquito Aedes aegypti
DOI：10.1016/j.celrep.2024.114354
