科學(xué)家發(fā)布全球首張最危險(xiǎn)蚊子細(xì)胞圖譜

這份包含逾36.7萬個(gè)細(xì)胞核信息的大型數(shù)據(jù)集已向公眾和科學(xué)界免費(fèi)開放。

洛克菲勒大學(xué)與全球?qū)＜覉F(tuán)隊(duì)成功繪制出首張埃及伊蚊細(xì)胞圖譜。這種黃熱病蚊對全球健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，其傳播的疾病種類遠(yuǎn)超其他蚊類，使之成為地球上最危險(xiǎn)的動(dòng)物之一。

10月30日公布的《蚊子細(xì)胞圖譜》以細(xì)胞級(jí)分辨率呈現(xiàn)了從頭部到足部19種不同組織的基因表達(dá)情況。研究該物種二十余年的萊斯利·沃歇爾表示："這份圖譜完整記錄了蚊子每種細(xì)胞的基因表達(dá)狀態(tài)。我們對雌雄蚊子的多種組織進(jìn)行分析，這堪稱重大突破。"

該大型數(shù)據(jù)集收錄了超過36.7萬個(gè)細(xì)胞核信息，已向公眾和科學(xué)界免費(fèi)開放。

涵蓋雌雄雙性樣本

在此圖譜問世前，埃及伊蚊的細(xì)胞生物學(xué)研究始終處于零散狀態(tài)。科學(xué)家們過去只能通過獨(dú)立研究分別觀察蚊子的不同器官和組織。此外，由于雌蚊需要吸血繁殖而成為唯一病原體傳播載體，以往研究明顯偏向雌性樣本，導(dǎo)致雄蚊數(shù)據(jù)存在"巨大空白"。研究團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)建這份同時(shí)涵蓋雌雄蚊子的綜合資源，成功填補(bǔ)了該領(lǐng)域空白。

技術(shù)突破與新發(fā)現(xiàn)

研究人員采用單核RNA測序技術(shù)，選取19種蚊子組織樣本，重點(diǎn)探究感知與宿主搜尋行為、病毒感染、繁殖及中樞神經(jīng)系統(tǒng)五大生物功能。最終成功鑒定出14個(gè)大類下的69種細(xì)胞類型，其中多數(shù)屬首次發(fā)現(xiàn)。

細(xì)胞級(jí)奧秘揭曉

圖譜顯示，能探測溫度與氣味等信號(hào)的多模式感覺神經(jīng)元 —— 即"超強(qiáng)感應(yīng)細(xì)胞"的分布范圍遠(yuǎn)超既往認(rèn)知。這些多功能化學(xué)感受器不僅存在于觸角，更遍布蚊子的口器、喙部和足部。資深作者納達(dá)夫·夏伊指出："這些細(xì)胞共同使蚊子具備精準(zhǔn)尋找宿主、吸血繁殖的強(qiáng)大能力。"這類多功能化學(xué)感受器還能幫助蚊子識(shí)別甜味和淡水，提升生存概率。

圖譜首次揭示了雌蚊吸血后的大腦重構(gòu)現(xiàn)象。雌蚊吸血后會(huì)將注意力從尋找宿主轉(zhuǎn)向孕育卵粒，期間大腦基因表達(dá)發(fā)生劇烈變化。出人意料的是，雌蚊吸血后叮咬欲望的消退主要受神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞調(diào)控 —— 盡管這些輔助細(xì)胞僅占大腦細(xì)胞不足10%，但在此期間會(huì)經(jīng)歷"徹底重構(gòu)"。

另一項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn)是：盡管雌雄蚊子形態(tài)和行為差異顯著，但在細(xì)胞層面的性別二態(tài)性卻十分有限。圖譜證實(shí)兩者細(xì)胞構(gòu)成高度一致，僅生殖器官和少量性特異性細(xì)胞群存在顯著區(qū)別。

推動(dòng)全球科研發(fā)展

新發(fā)布的細(xì)胞圖譜將成為全球科研資源，推動(dòng)蚊子研究取得新突破。

該研究已于10月30日發(fā)表于《細(xì)胞》期刊。

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