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科学家研究了DEET如何混淆无数生物

2019-03-19 10:16:39 • 来源：

被认为是最有效的驱虫剂的DEET可能根本不是驱虫剂。并不是说DEET不能阻止生物 - 它可以证实。然而，洛克菲勒的Robin Chemers Neustein教授Leslie B. Vosshall表明，DEET不是通过驱逐虫子，而是通过混淆它们，弄乱神经元来帮助动物闻到周围环境。此外，DEET的作用不仅限于昆虫：蜘蛛，蜱虫和许多其他害虫在化学物质存在时也会产生奇怪的行为。

科学家研究了DEET如何混淆无数生物

从这个意义上讲，DEET可能不是一种驱虫剂，而是更多的无脊椎动物混淆。这个术语并没有完全消失，但Vosshall实验室的新研究支持了这种化学品的重塑。

在最近发表在“自然”杂志上的一篇论文中，Vosshall和前研究员Emily Dennis表明，与昆虫一样，线虫C. elegans在死亡时会死于混淆。该团队还描述了这种反应背后的遗传和细胞机制，揭示了单一化学物质如何混淆不同物种的感官。

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最初开发于20世纪40年代，DEET可以在今天使用的大多数虫子喷雾剂中找到。研究表明，在苍蝇和蚊子中，化学物质通过与昆虫特有的气味受体相互作用而起作用。然而，这项研究无法解释DEET如何对非昆虫物种产生影响。

为了解释，Dennis和Vosshall与洛克菲勒的Torsten N. Wiesel教授Cori Bargmann合作，研究了DEET是否以及如何改变蛔虫C. elegans的行为，这是一种具有精致嗅觉的相对简单的动物。当研究人员单独使用DEET样本呈现微小的蠕虫时，动物们并没有竭尽全力避开这种化学物质，这表明DEET不会简单地击退每一个穿过其路径的生物。

然后科学家们将少量的DEET混合到琼脂中，琼脂是一种凝胶状物质，是秀丽隐杆线虫在培养皿中爬行的物质。DEET的存在限制了蠕虫对异戊醇的运动，异戊醇是一种通常吸引它们的化学物质;它还减少了他们避免使用2-壬酮，这是一种他们通常躲闪的化合物。然而，蠕虫对一些其他化学物质的反应正常。这些研究结果表明，DEET可以干扰对“好”和“坏”气味的反应，但它并没有完全关闭嗅觉。

研究人员还发现，蠕虫的DEET敏感性依赖于一种名为str-217的基因，该基因在称为ADL细胞的神经元中表达。当研究人员人为地激活这些神经元，蠕虫暂停到位-A中也观察到的行为线虫导航DEET注入琼脂。总之，这些结果表明该化学物质部分地通过开启诱导暂停的神经元起作用。

沃森霍尔说：“以某种方式激活ADL会让蠕虫陷入心境，他们会更加自省，他们会停顿更多，他们并没有多注意气味。”“但如果你带走正确的基因或神经元，这个法术就会被打破。”

事实上，研究人员表明，缺乏str-217或ADL神经元的蠕虫对DEET的影响较小。他们得出结论，str-217可能编码DEET受体，并且ADL细胞在介导对化学物质的反应中起重要作用。

一种特殊化学品

Vosshall实验室此前证明，DEET通过与气味感受器相互作用使蚊子远离，从而混淆了动物的嗅觉。这项最新研究表明，DEET在秀丽隐杆线虫中引起类似的混淆，但通过完全不同的机制。

“我们进入这项研究时，或许我们会发现一些神奇的保守的DEET受体对所有物种都是共同的，”丹尼斯说。“但我们发现，在秀丽隐杆线虫中，DEET反应需要一种完全独特的基因。”

虽然这项研究没有导致神奇受体的发现，但它仍然提供了对高度多样化物种的化学物质有效性的见解。

“所有这些生物中的一个共同主题是，DEET正在做一些影响气味感知的事情 - 就像感觉系统的破坏一样，”Vosshall说。

丹尼斯补充说：“关于死亡的一些事情真的很特别。我认为我们刚刚开始发现它可以影响不同神经元，受体和物种的所有方式。”

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