新闻中心

367,000个细胞揭开蚊子为何偏爱人类？
2025年10月30日，国际顶级期刊 Cell 在线发表了来自洛克菲勒大学等机构的最新研究成果：首个成体埃及伊蚊（Aedes aegypti）单细胞核转录组图谱。这项研究首次在单细胞精度上，全面解析了雌雄蚊子的细胞构成与基因表达差异，为理解蚊子行为、性别二态性及疾病传播机制提供了前所未有的视角。

研究亮点速览
· 构建迄今最完整的蚊子“细胞地图”，涵盖19个组织、367,096个细胞核。
· 发现雄蚊触角中存在特异性细胞类型（ppk317+细胞），或与性别行为差异相关。
· 揭示嗅觉神经元中多类化学感受受体共表达，拓展对蚊子感知机制的理解。
· 首次发现雌蚊吸血后大脑胶质细胞发生剧烈转录变化，而非神经元。

为什么要绘制蚊子的“细胞地图”？
埃及伊蚊是传播登革热、寨卡、黄热病等多种病毒的主要媒介。雌蚊依赖精准的嗅觉系统寻找人类宿主吸血，而雄蚊则主要以花蜜为食，行为差异显著。尽管蚊子对公共卫生影响巨大，但此前缺乏系统性的单细胞层面研究，限制了对蚊子行为调控机制的理解。

本研究通过单核RNA测序（snRNA-seq）技术，首次系统描绘了成体雌雄埃及伊蚊的细胞构成与基因表达图谱，为揭示蚊子行为、性别分化及吸血后生理变化的细胞基础提供了关键资源。

研究发现了什么？
1. 雄蚊触角中存在特异性细胞类型
研究团队发现，雄蚊触角中存在一类表达ppk317基因的特殊细胞，这类细胞在雌蚊中完全缺失。ppk317属于“pickpocket”离子通道家族，可能与机械感知或化学感知相关。RNA原位杂交实验进一步证实，这类细胞分布于雄蚊触角关节处，提示其可能参与性别特异的感知功能。
 

2. 嗅觉神经元中存在“多功能受体共表达”
传统观点认为，昆虫嗅觉神经元通常只表达一种类型的化学感受受体（如OR、IR或GR）。但本研究发现，埃及伊蚊的嗅觉神经元中普遍存在多种受体共表达现象，包括不同受体家族间的共表达。例如，部分神经元同时表达Orco（嗅觉共受体）与Ir25a（离子型受体共受体），甚至同时携带多个配体特异性受体基因。这种“多模态感知”模式可能增强蚊子对环境信息的整合能力，提升其寻找宿主和配偶的效率。
 

更惊人的是，研究还发现了一个“性别二态性”嗅觉神经元类型：Ir41l神经元在雌蚊中表达Or82，而在雄蚊中则不表达。这种精细的性别差异提示，蚊子可能通过调控特定受体表达，实现行为上的性别分工。

3. 吸血后，胶质细胞而非神经元发生剧烈变化

吸血是雌蚊生命周期中的关键事件，伴随行为、生理和代谢的全面重塑。研究团队采集了吸血后3、12、24、48小时的大脑样本，比较其细胞基因表达变化。令人意外的是，胶质细胞（尤其是SVP亚型）在吸血后表现出最显著的转录变化，涉及类固醇激素信号（如E75、EcR、HR3）、代谢调控和昼夜节律通路。相比之下，神经元的反应则相对温和。
这一发现提示，胶质细胞可能在调控吸血后行为抑制（如暂时停止寻找宿主）中发挥核心作用，为理解蚊子行为可塑性提供了新视角。

数据开放与后续展望
本研究所有数据已通过UCSC Cell Browser平台开放访问（网址：https://mosquito.cells.ucsc.edu），研究人员可在线浏览、下载并再分析数据。
作者表示，该图谱不仅为蚊子生物学研究提供基础资源，也为开发新型控蚊策略（如靶向特定细胞类型的基因驱动技术）奠定基础。未来，结合功能基因组学与行为学实验，有望进一步揭示蚊子“偏爱人类”的分子机制。

正如作者所言：“我们希望这份埃及伊蚊细胞图谱能成为研究蚊子独特生物学的起点，推动从‘模式生物类比’走向‘蚊子专属科学’的新时代。”

参考文献
Goldman, O. V., DeFoe, A. E., Qi, Y., et al. (2025). A single-nucleus transcriptomic atlas of the adult Aedes aegypti mosquito. Cell, 188(1), 1–24. DOI: 10.1016/j.cell.2025.10.008