为了控制以蚊子为媒介的疾病传播，科学家一直致力于找到控制蚊虫数量的新方法。在5月29日发表的 PLOS ONE 杂志上报道了一种能使得蚊子“肾衰竭”的化学药品，这项发现可能为开发新型杀虫剂打下基础。
“我们的团队发现了一种化学药品，能损害蚊子的排泄功能。”研究作者、俄亥俄农业研究与发展中心（OARDC）的昆虫学助理教授彼特•皮尔马利尼（Peter Piermarini）对果壳网说。皮尔马利尼的研究得到了来自美国国立卫生研究院基金会“用于控制疟疾的新型杀虫剂”项目的140万美元资助。范德毕特大学的耶罗德•丹顿（Jerod Denton）实验室、康奈尔大学的克劳斯•贝森巴赫（Klaus Beyenbach）实验室也参与了合作。
这种化学药品被称为“VU573”（见上图，来源：Raphemot R. et al.），正是耶罗德•丹顿实验室发现的小分子抑制剂，能够抑制哺乳动物的内向整流型钾离子通道（Kir）。在对埃及伊蚊（Aedes aegypti）进行的实验中，研究人员发现，VU573 也能抑制埃及伊蚊的马氏管（Malpighian tubules）中的Kir通道。马氏管是蚊子的排泄器官，其作用相当于人类的肾。雌性蚊子在吸血时，需要依赖马氏管进行排泄。蚊子能够消化与体重相当的血液，但它们需要马上排泄掉多余的水分和盐——于是，它们一边吸血一边向宿主排泄废物。
将 VU573 注射到成年雌蚊的血淋巴中，雌蚊产生及排泄尿液的能力会受到损害。在雌蚊吸血后约30分钟内，随着血液被消化，大量钾离子被释放到血淋巴中。VU573 使蚊子致命的原理就是血淋巴中钾离子的失衡。随着血淋巴中的钾离子水平升高，VU573 的毒性也会加剧，因此，在雌蚊吸血后，VU573对雌蚊的毒性是最高的。
“VU573 能在进入蚊子体液后2小时内抑制蚊子的排泄功能。”皮尔马利尼告诉果壳网：“损坏了‘肾’功能的蚊子不太可能在消化血液时存活下来。” 他补充道：“除了阻断它们的‘肾’功能之外，这种化学药品还会使得蚊子不能够飞行，并且在一些情况下发生严重肿胀，这些作用都会使蚊子更加短命。”（左图上为普通蚊子，下为吸血后肿胀的蚊子，来源：Raphemot R.et al.）
疟疾每年杀死近一百万人，而登革热每年则感染数亿人，而这些疾病的传播者——蚊子，正在对现行的杀虫剂产生抗药性。控制蚊虫的新方法亟待发掘。“因为这种药物会与人类中相似的离子通道相互作用，所以不能直接用于控制蚊虫。”皮尔马利尼解释道。但鉴于这种小分子抑制剂能削弱蚊子繁殖和传播病原体的能力，类似的抑制剂可能成为开发杀虫剂的新思路。
“我们正试图找到和VU573具有相似生物活性，但又特异作用于蚊子的小分子。” 皮尔马利尼告诉果壳网：“我们希望能减少以蚊为媒介的疾病传播，同时对人类、益虫以及其他生物产生尽量小的影响。”
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信息来源：EurekAlert!
文章图片：Raphemot R.et al.；（小图）flyingmouse365，via flickr.com