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新型持久驱蚊:把“益生菌”喷洒在皮肤表面
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年07月31日 来源:PNAS Nexus
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一种以微生物为基础的驱蚊剂正在被开发出来,这种驱蚊剂是通过改造普通的人类皮肤共生物来产生更少的一种已知会吸引蚊子的乳酸。在小鼠实验中,保护持续了7到11天,比避蚊胺通常的4到8小时要长。换句话说:少喷,多留。
黄金标准的合成驱蚊剂N,N-二乙基-M-甲苯酰胺(DEET)只能保护蚊子4到8小时。更持久的保护将是无价的。它不仅能让我们免受无数恼人的蚊子叮咬,还能减少登革热、寨卡病毒和疟疾等蚊媒疾病的传播。
令人鼓舞的是,加州大学圣地亚哥分校的科学家们正在开发一种潜在的避蚊胺替代品,它承诺提供更持久的保护。在对小鼠的试验中,这种替代品减少了蚊子的吸引力和吸血长达11天的不间断。
还有别的选择吗?基因工程版本的常见人类皮肤共栖物表皮葡萄球菌和棒状杆菌。这些“活驱蚊剂”产生的l-(+)-乳酸要少得多,乳酸是一种已知会吸引蚊子的酸。
关于这种驱赶蚊子的新方法的细节发表在PNAS Nexus杂志上,一篇题为“工程皮肤微生物组减少蚊子对小鼠的吸引力”的文章。
“我们通过删除l-乳酸脱氢酶(Δl-ldh)基因来改造细菌,”文章的作者写道。“我们还证明,与野生型相比,Δl-ldh菌株的气味对蚊子的吸引力更小。这些发现证明,缺乏产生l-(+)-乳酸能力的皮肤细菌是减少蚊子吸引力的关键,尽管这些细菌会产生其他源自人类皮肤的气味。”
由细胞和发育生物学教授Omar S Akbari博士领导的科学家们发现,在他们基于培养的实验中,表皮葡萄球菌的工程版本吸引的埃及伊蚊和冈比亚按蚊的数量约为一半,而致倦库蚊的数量约为野生版本的22%。
作者还在小鼠身上试验了这种工程微生物。给小鼠涂上野生型表皮葡萄球菌吸引蚊子。然而,在施用转基因表皮葡萄球菌3天后,与野生型小鼠相比,将转基因表皮葡萄球菌涂在小鼠身上的蚊子吸引率降低了64.4%。效果持续11天。经过改造的支链淀粉试验也有类似的结果。此外,一小部分蚊子落在涂有工程微生物的小鼠身上,叮咬鼠。
根据作者的说法,研究结果表明,创造一种活的、持久的基于工程微生物的驱蚊剂是可行的。
这篇文章的作者总结道:“这项研究证明了人类皮肤上的评论衍生的l-(+)-乳酸对蚊子的吸引力和摄食效率的有效影响。”“作为一种方法,活体驱蚊剂受益于(i)持久、自我复制的保护(不会出现保护失效的问题),(ii)后勤负担低,(iii)终身保护成本低得多。”
作者承认避蚊胺或吡啶虫脒的保护作用(90-100%)高于其活体驱蚊剂,但新方法的吸引力(55.3-68%)和威慑力(60.7-80.6%)明显降低。“值得注意的是,”他们补充说,“这种保护在使用后持续了7-11天,而避蚊胺/皮卡瑞丁只在几个小时内有效,需要不断地重新使用。”换句话说:少喷,多留。