蚊子不請自來吸血，留下瘙癢向後飛行走。這種令人討厭的生物（只有雌蚊吸血），恐怕沒人會喜歡吧？光是瘙癢就已經讓人難以忍受，更可怕的是，蚊子其實還是人類的最大殺手。據世界衛生組織（WHO）等機構2014年的估算，蚊子作為瘧疾等傳染病的傳播媒介，每年導致約72萬人死亡。
2024年，關於這種可恨生物的吸血行為有了新穎的發現——它們會在「八分飽」時停止吸血。8月20日是為了紀念英國科學家羅納德·羅斯在蚊子體內發現瘧原蟲而設立的「世界蚊子日」。就在這一天，佐久間知佐子（國立研究開發法人理化學研究所生命功能科學研究中心的高級研究員）欣然接受了我們的採訪，就讓我們以更寬容的心態關注一下蚊子的生態。
佐久間知佐子研究員
對蚊子冒險吸血行為產生疑問與興趣
——首先，無論如何都請讓我確認一下，佐久間女士，您喜歡蚊子嗎？
不不不，我和大家一樣，看見蚊子就會拍著打，睡覺時在耳邊嗡嗡飛也絕對不能忍受。被蚊子叮咬吸血，沒得說也很討厭。
——這我就放心了。您為什麼會開始研究這些可惡的蚊子呢？
其實我最初研究題目的是果蠅的神經是如何形成的。這項研究利用複雜的遺傳學手段，使腦內單個神經細胞突變為異常細胞，從而解析其形態異常的形成機制。因為能直觀看到細胞形態變化，算是挺有趣的研究，但當時正值許多人轉向行為學研究的熱潮。
就在那時，我的指導教授對我說：「吸血生物很有意思哦。」剛好蚊子的基因序列剛被破解，研究者又少，我就產生了興趣。深入瞭解後，越發感到有趣，「明明吸血有被拍死的風險，蚊子為什麼還要冒險吸血呢？」正是這種疑問和興趣，讓我轉向了蚊子的研究。
研究對象是埃及伊蚊。它作為登革熱等疾病的傳播媒介而廣為人知，主要分佈在以非洲為中心的熱帶、副熱帶地區。屬伊蚊屬，但日本境內還不存在。
通過大量實驗明確血液凝固成分
——連人類都難以做到的「八分飽」，蚊子為什麼能主動停止吸血？
我認為這可能與前面提到的風險應對有關。我的假說是：為避免引發寄主的排斥行為（如驅趕、拍打等），蚊子會在達到飽腹（膨脹）狀態前主動中止吸血。
人工吸血實驗中吸取有色溶液的蚊子。蚊子吸血後體重可增至約2.5倍，飛行所需能量增加，所以短時間內不會過度活動。約1天後，其體重才會恢復至吸血前的水平。（攝影：Science Portal編輯部腰高直樹）
——此次揭示的「吸血八分飽」的機制具體內容是什麼呢？
我們研究發現，蚊子停止吸血與寄主血液中的一種成分——纖維蛋白肽A（FPA）密切相關。人或動物受傷時，血液會通過凝固反應止血，而FPA正是凝血初期產生的物質。隨著凝血過程推進，FPA會被從血液中分離出來，對寄主而言已是廢棄物，但蚊子卻能感知這些分離出的FPA，從而停止吸血。
——您是通過怎樣的實驗查明這一點的呢？
此前就有研究查明，血液中的三磷酸腺（ATP）能刺激蚊子吸血。實驗中，我們讓蚊子直接吸食ATP溶液，結果發現它們會一直吸到脹滿為止，完全不像吸食自然血液時那樣在「八分飽」時就停止。
FPA是在吸血開始後經過一定時間、血液凝固開始時產生的。蚊子以此為信號，在達到飽腹狀態前的「八分飽」時便停止吸血（理化學研究所提供）
此後我們又嘗試在ATP溶液中添加血清（血液凝固後剩下的透明液體）。已知蚊子不會單獨吸食血清，但與ATP溶液混合後，發現蚊子的「暴飲暴食」行為顯著減少。
也就是說，血清中含有某種抑制吸血的成分。話雖如此，但血清的成分極其複雜。我們像小學生做科學實驗那樣，嘗試了各種可能的方法：給血清加熱，甚至將血液本身替換成青蛙或多鰭魚的血液。
佐久間團隊的實驗流程
通過新資訊與技術驗證了假說，研究並未完結
——為何最初會推測寄主血液中藏有秘密？一般會覺得蚊子的「飽腹感」也像人類一樣來自自身
雖然這也可以說是剛才所說的「廣撒網」式實驗的結果。但事實上，1960年代就有研究暗示，蚊子可能存在以物理方式感知飽腹從而控制吸血的機制。蚊子腹部存在神經信號系統，可能能將膨脹的程度傳遞到大腦。
然而，當蚊子因刺不透犬類的長毛等原因吸血不順時，即使未達到「八分飽」前也會停止。換句話說，它們調控的機制不僅依賴「吸血量」，還與血液開始凝固的時間有關。為了規避被驅打的風險，在特定時機停止吸血的做法也很合理。
採訪中不時露出燦爛笑容的佐久間研究員
——提出有感知飽腹感的神經的研究至今已過去50多年，為何現在才有新發現？
過去已有許多從現象層面分析蚊子吸血行為的研究，比如「幾分鐘後會拔出口器」等。但近十年來，隨著蚊子基因資訊的精度提升，以及CRISPR-Cas9（注：當前主流的基因編輯工具）等技術的出現，我們終於成功證實了其機制。
然而，此次雖然確認寄主的FPA能抑制吸血行為，但蚊子體內理應也存在相應的傳感器（接受者機制）。目前這一點尚未明確，因此研究也沒有完結。
一隻蚊子就足以大規模傳播傳染病
——除了人類，蚊子也吸其他動物的血吧。FPA是否存在於所有生物體內？
是的，所有哺乳動物的血液中都存在FPA。FPA這種物質具有「高度保留性」，其基因序列在不同物種間都保留著，存在於血液中。分析蚊子吸食的血液成分後發現，它們吸血時會反復中斷。而且，其中不僅經常含有多個人的血液，還會出現人、馬、狗等不同動物的血液混合的情況。因為在達到「八分飽」之前，蚊子基本上都會不斷吸血。
——這樣就能理解蚊子為何能通過人傳人、動物傳人等多種方式傳播傳染病了。
蚊子的可怕之處在於它能大規模傳播傳染病。正如剛才所說，一隻蚊子在短時間內叮咬多個人的情況並不罕見，一個人被多隻蚊子叮咬也很常見。2014年日本就發生過一起案例：以東京代代木公園的遊客為中心，共有160人感染登革熱。檢測患者的血液後發現，幾乎所有感染者都攜帶相同的病毒株。這說明傳染源其實只有一個人，是通過一隻或多隻蚊子吸血傳播開來的。
——不知不覺中就會被蚊子叮咬，該怎麼防範才好？
代代木公園事件中，我認為做得最好的是醫生及時懷疑到了登革熱。因為登革熱初期症狀和普通感冒有很多相似之處，診斷難度很大。正是由於早期就確診了登革熱，才能迅速採取封鎖公園等措施，有效防止了感染的擴大。
2014年東京都內在代代木公園周邊感染登革熱的患者數量變化（排除發病日期不明者）。數據顯示迅速應對有效防止了疫情的擴散（Science Portal編輯部根據東京都傳染病資訊中心資料製作）
這個案例充分說明，防範蚊媒傳染病並非易事，需要各方通力合作。我所屬的動物衛生學會就有公共衛生專家、醫生、地方政府等的專業人士共同參與。
通過代謝阻斷或誘導產卵模式——從多個方面入手減少吸血行為
——像您這樣的研究學者能做些什麼呢？
這同樣無法通過單一手段解決。我在思考能否在不殺死蚊子的前提下，讓它們對人類失去興趣。最近我開始關注「代謝」。實際上，蚊子的代謝機制與人類幾乎相同。例如，吸食了服用抗癌藥等代謝抑制劑的人類血液後，蚊子的代謝也同樣會受到抑制。
因此我在想，是否可以通過人為促進蚊子的代謝，將其誘導至接近「八分飽」的狀態。若能實現，這項技術或許也能為人類健康作出貢獻。」
蚊子幼蟲（孑孓）階段在水中生活，成蟲後又能四處飛行，因此飼養蚊子相當困難。
此外，蚊子吸血後三天內不會接近寄主。這是因為它們要將營養集中輸送給卵。如果能人為誘導蚊子進入這種產卵模式，或許可以減少吸血行為。
此外，由於蚊子也會吸食花蜜，因此有人正在研究在誘餌中摻雜有毒藥物的方法，也有人致力於削弱蚊子飛行所需的肌肉力量，等等，研究人員在做各種努力。然而，現實是仍有許多懸而未決的課題，例如是否該向自然界投放轉基因蚊子，這樣做的話對生態系統會產生哪些影響等。
全球變暖加劇風險，希望擴大研究學者的合作圈子
——看來，目前馬上就徹底擺脫蚊子還很困難。
非常遺憾，暫時我們仍需沿用常規防蚊措施：避免孑孓滋生的積水環境、進入草叢時穿著長袖衣物、適當使用驅蟲劑。這些不僅是提升生活舒適度的關鍵，更是預防蚊媒傳染病的第一道防線。
然而，全球變暖正引發值得警惕的變化。2024年就曾出現極端高溫導致盛夏蚊蟲活動停滯，到年底卻常被蚊子叮咬的異常現象。更令人擔憂的是，原本以關東地區為北限的白紋伊蚊的棲息地逐漸向北擴展，數年前已經在青森縣確認了其越冬的實例。
俗稱「花斑蚊」，常見於日本東北以南地區的白紋伊蚊（攝影：Science Portal編輯部腰高直樹）
我所研究的埃及伊蚊目前雖未在日本定殖，但部分研究者預測其必將侵入。由於該蚊種作為病媒的傳播效能極高，或將導致傳染病風險顯著上升。另外，儘管在日本本土存在可傳播瘧疾（佔蚊媒傳染病致死病例半數以上）的按蚊，但迄今尚未有研究指出全球變暖會加劇其傳播風險。
——能談談您今後的研究目標嗎？
蚊子是我們日常生活中常見的生物，因此需要簡便易行的防控措施。為此，我希望擴大研究者的合作網路，使大家能夠朝著共同的目標協同努力。
此外，日本的蚊子在系統分類學上具有獨特性。正因如此，日本或許能做出獨特的貢獻。作為一名研究人員，我希望做好準備，以應對任何時候可能出現的任何突發情況，為此貢獻力量。
佐久間知佐子
國立研究開發法人理化學研究所 生命機能科學研究中心 高級研究員
原文：關本一樹 ／ JST Science Portal 編輯部
中文：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Cell Reports
論文：Fibrinopeptide A-induced blood feeding arrest in the yellow fever mosquito Aedes aegypti
DOI：10.1016/j.celrep.2024.114354
