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强烈吸引力 你有这种味道吗?恐是蚊子天菜

虽然台湾登革热疫情进入秋天后稍有趋缓,但部分地区登革热个案数仍居高不下。台大公卫学院教授陈秀熙率领团队于《健康智慧生活圈》直播节目,探讨微生物菌相(Microbiota)对于登革热流行与防治的影响,研究发现“苯乙酮”对蚊子具有强烈吸引力,而维生素A衍生物有助减少苯乙酮生成细菌,并降低病毒传播,因此透过改变微生物菌而达到登革热防治极为重要。

改变气味降低埃及斑蚊叮咬

台湾以至国际今年登革热疫情较为严重,可能因素包含气候及环境因子影响蚊虫微生物菌相,导致蚊虫叮咬传播能力增强而造成流行加剧,如何透过改变微生物菌而达到登革热防治极为重要。

陈秀熙说明,由摄取维生素A衍生物提升mRELMα酶有效抑制皮肤微生物菌相,藉此降低易使埃及斑蚊叮咬物质“苯乙酮”,有效减少登革热感染之实证依据。除了人类微生物菌相影响登革热流行,蚊子共生微生物也会透过分泌化学物质与酶、诱导免疫反应及改变蚊子生化环境来影响蚊子的传播能力。

知名期刊《CELL》一篇研究中,以实验小鼠及人类手臂进行实验,探讨蚊子寻找宿主所采取之模式。研究发现,感染登革热小鼠身上微生物菌群出现“苯乙酮”,其所产生气味对蚊子有强烈吸引力,使登革热患者容易被蚊子叮咬,而当蚊子再叮咬其他人时即造成病原菌传播。

此外,研究发现服用维生素A衍生物之实验小鼠,体内mRELMα酶增加,可有效抑制皮肤受病原菌感染,因此当体内缺乏维生素A,抑制体内受到病原菌感染机转消失,造成细菌增殖释放苯乙酮,并吸引蚊子叮咬,所以应使身体产生苯乙酮可能性降低。

虽然目前研究说明改变气味可有效减少蚊子叮咬,但未来人们是否不需使用含有化学物质之防蚊产品,以洗澡方式消除身上苯乙酮,或是补充维生素A衍生物是否能有效防止蚊子叮咬,皆有待科学家进一步以实验证实。然而,未来仍可想像透过人类肠道菌相变革,控制登革热疫情,并利用科技产业让生物防治可做得更完善。

强烈吸引力 你有这种味道吗?恐是蚊子天菜

(图:健康医疗网提供)

“微生物菌相”解开埃及斑蚊叮咬之谜

为何气味会吸引埃及斑蚊叮咬?台大公卫团队剖析当中机转原理:

为何埃及斑蚊比较容易叮咬感染登革热小鼠?

林庭瑀博士表示,关于此问题可透过三笼嗅觉计实验,将健康与受感染小鼠分为两群,再将埃及斑蚊放入笼中,观察其偏好飞向哪一群体,从结果中发现,实验前两天埃及斑蚊并无显著选择差异,但在4至6天后,埃及斑蚊明显较倾向选择感染登革热小鼠,进一步探讨其是否是受气味影响?因此在装置中加入除臭装置,发现除臭后埃及斑蚊并无显著选择差异,道出确实是受感染族群气味主导蚊子选择偏好。

何种气味成分对蚊子具有强烈吸引力?

经过蒐集感染小鼠气味与分析后,发现苯乙酮会引起蚊子强烈触角反应,并将小鼠皮肤与人体皮肤涂抹苯乙酮进行实验,发现对蚊子选择偏好具有显著影响,同时也观察到感染登革热患者的苯乙酮释放量较高,道出气味成分中的苯乙酮对蚊子具有强烈吸引力。

破坏肠道微生物或皮肤微生物,会影响苯乙酮生成吗?

从实验结果可以发现,移除皮肤微生物后,苯乙酮释放率大幅减少,代表皮肤微生物对释放苯乙酮具有显著影响,其中又以弯曲芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解蛋白芽孢杆菌以及维德曼芽孢杆菌对苯乙酮生成具有较高影响力。

登革热病毒透过何种生物机制影响苯乙酮?

在身物体中,mRELMα为一种重要抗菌蛋白,能有效抑制皮肤受病原细菌感染,而在感染登革热患者中却缺乏此种酶,道出登革热病毒透过破坏mRELMα促进苯乙酮生成细菌增殖。

如何减少苯乙酮生成?

维生素A衍生物可恢复mRELMα,减少苯乙酮生成细菌,并降低病毒传播。

(Hong Zhang et al., Cell, 2022)

蚊子共生微生物群

关于蚊子体内微生物群,举例而言:蚊子身体表面含有昆虫病原真菌,为致病性真菌,如:Beauveria, Metarhizium, Lagenidium及Coelomomyces,会感染并导致蚊子死亡;中肠含有共生真菌,包含yeasts如:Candida及Pichia、Penicillium;体细胞含有病毒,可在蚊子体内複製,包括:Flavivirus, Togaviridae, Bunyaviridae, Densovirinae,及Mesoniviridae;而生殖器官具有细胞内共生物细菌(Wolbachia)。(Gao et al, Trends in Parasitology 2020)

严明芳教授说明,一项研究探讨蚊子肠道微生物(Gut Microbiota)是否影响流行传播,发现蚊子肠道微生物群可直接影响其传播能力,方法如:分泌抑制病毒和疟原虫化学物质和酶、诱导免疫反应、改变蚊子中肠屏障或生化环境等。蚊子肠道微生物对蚊子具有其他作用,包括:调节繁殖行为和繁殖率,最终影响媒介密度,交配过程中产生吸引蚊子交配之费洛蒙,改变交配偏好,以及影响蚊子繁殖后代,过去研究发现,在淡色库蚊(Culex pipiens)中,将芽孢杆菌和葡萄球菌重新引入经抗生素处理蚊子中可增强其繁殖能力。

关于Wolbachia诱发细胞不相容性和阻断病原体机转,研究发现感染 Wolbachia 之雌性与雄性蚊子Wolbachia交配后可产卵,此外,Wolbachia会与病毒和病原虫竞争养分,活化对抗病毒和病原虫之免疫反应。(Huicheng Shi, et al. Protein & Cell, 2023)


资料来源:健康医疗网

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