日本理化學研究所生命機能科學研究中心營養應答研究小組的佐久間知佐子高級研究員和東京慈惠會醫科大學熱帶醫學講座的嘉糠洋陸教授等人組成的研究團隊發表研究結果稱，發現哺乳動物血液中存在的「纖維蛋白肽A（FPA）」具有使埃及伊蚊在飽腹前停止吸血的作用。該成果有望推動對蚊子吸血機制的深入瞭解，並開發人爲阻止蚊子吸血的新方法。相關研究成果已於6月20日發表在國際學術期刊《Cell Reports》上。
圖 蚊子在吸血程序中，吸血停止訊號FPA在蚊子活體內不斷積累（供圖：理化學研究所）
蚊子不僅透過吸血帶給寄主瘙癢，還會傳播日本腦炎、瘧疾、登革熱等多種病原體，對世界各地的公共衛生造成威脅。闡明蚊子吸血行為的機制並阻止蚊子吸血有望遏制這些病原體引起的疾病傳播。
吸血只發生在雌蚊的產蛋期，蚊子能透過體溫和呼氣感知到包括人類在内的寄主。據瞭解，被吸引的蚊子會用口器在皮膚上尋找血管，並根據血液的味道決定是否吸血。一次吸血通常會持續2～3分鐘，其體重可能會增加到原本的2.5倍以上。
1959年有研究報告稱，寄主血液中含有的三磷酸腺（ATP）是吸血促進訊號，ATP能起動和促進蚊子吸血。
另一方面，關於吸血停止訊號，雖然已有研究報告稱蚊子的腹部膨脹會帶來物理可用能性控制機制，但其詳細的控制機制尚不清楚。有研究表明蚊子在腹部吸滿前便會停止吸血。
研究團隊在2021年開發了一種方法，利用蚊子的吸血促進訊號ATP，透過將食用著色劑混入ATP溶液中，採用人工喂血法簡便、定量地測定吸血量。在人工喂血法中，ATP溶液需保持在42攝氏度，透過石蠟膜提供給蚊子以誘導其吸血行為。
此次研究團隊在使用該方法進行的吸血行為觀察中，重點關注了蚊子對ATP溶液的攝取量多於在被提供感覺缺失小鼠時的吸血量這一現象，並探討了寄主血液所含成分中存在吸血控制因子的可能性。研究發現透過離心化獲得的紅血球（含ATP）會被蚊子攝取，而即使嚐到血清（不含ATP），蚊子也不會攝取血清。
研究人員在ATP溶液中添加小鼠血清後發現，吸食溶液至飽腹的蚊子顯著減量，少量攝取溶液的蚊子有所增加。
之後，研究團隊在不同條件下分離血清成分，將分離出的每種成分加入ATP溶液中，以尋找血清中含有的抑制蚊子攝取量的成分。結果發現，添加特定成分後，蚊子的攝取量明顯減量。
研究人員透過LC-MS/MS技術對該種成分進行分析，結果發現其中的吸血抑制成分爲FPA。FPA是在製造用於凝血的纖維蛋白的程序中，從前驅物纖維蛋白原中分離出來的片段，對寄主沒有重要的生理功能。但這種基因序列在哺乳動物中保存了下來。
爲了調查FPA是否在蚊子活體內隨着吸血行為的進行而變化，研究人員分別回收了正在吸血和剛吸完血的蚊子，並透過LC-MS技術進行了分析。
結果發現，吸血導致體重略有增加時，蚊子的活體內幾乎檢測不到FPA，吸完血體重明顯增加時，蚊子的活體內檢測到了FPA。
此外，研究人員進一步在ATP溶液中加入合成FPA並餵給蚊子，結果發現在一定的濃度下攝取到飽腹的蚊子有所減量，而給小鼠輸入含有抗凝血因子（肝素）的血液後，在一定量下吸血到飽腹的蚊子反而增加了。研究還證實，即使在小鼠血液中添加只截取了FPA的凝血酶並餵給蚊子，攝取到飽腹的蚊子也會減量，蚊子活體內的FPA也會增加。
研究人員認爲，蚊子能透過攝取的血液中的衆多寄主共有的FPA濃度來抑制吸血行為，從而規避被寄主察覺的風險。
據悉，研究團隊今後將致力於查明預想可能存在於蚊子吸血後血液運送的中腸内的FPA接受者。
佐久間高級研究員表示：「雖然這只是我們的推測，但我們認爲蚊子可能會利用FPA來測量距離吸血開始的時間。如果不能順利吸血，花費的時間比平時長，蚊子可能會根據FPA濃度來判斷何時必須停止吸血。此外，如果能鑑定出FPA的接受者，就有可能透過尋找配體物質，人爲地實施誘導以阻礙寄主對蚊子的吸引。」
原文：《科學新聞》
翻譯：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
