对蚊子来说，感染疟疾的人类闻起来像植物吗

寄生虫作为操纵者

寄生虫对宿主的操纵抓住了我们的想象力。从感染昆虫的真菌，导致它们爬上树梢，然后从它们的大脑中迸发出来，到感染弓形虫的老鼠对猫失去恐惧（国家地理：精神吸盘）。这些现实生活中的恐怖故事近乎荒诞，在大众媒体上经常被讨论。

当一种寄生虫的特性导致其宿主的行为或生物学以一种有益于寄生虫的方式发生改变时，它被称为寄生虫操纵。操纵常常对寄生虫传播到其生命周期的下一个阶段产生积极影响，因为赋予传播优势的任何变化（例如突变）都会被大量选择。

疟疾的治疗

在最近的一篇被窃听的博客中，Lauren Cator讨论了疟原虫对蚊子的操控。虽然越来越多的研究支持疟原虫操纵蚊子，但在脊椎动物宿主中也出现操纵传播增加的证据并不多。

研究人员对这一理论进行了多年的研究，假设疟原虫会影响脊椎动物宿主对蚊子的吸引力。然而，这很难调查，因为个体对蚊子和其他叮咬昆虫的吸引力差异很大。要区分寄生虫对宿主吸引力变化的任何影响，需要强有力的研究设计和大样本；特别是在实地研究中很难实施，因为在实地研究中，效果可能是最好的。

顶端原生质体

梅根·凯利和他的合著者最近发表了一项研究，试图建立一种接近的机制，疟原虫可以通过这种机制向脊椎动物宿主体内的蚊子媒介发出信号并吸引它们。在这项以实验室为基础的研究中，作者培养了恶性疟原虫无性繁殖体，并采集了从培养物中释放出的挥发性化合物（“顶空气体”）。

研究人员特别感兴趣的是疟原虫的一种细胞器，称为顶体，这是一种有趣的结构，与植物的叶绿体具有相似的内共生进化起源（因此疟疾寄生虫的门，顶体）。先前的研究表明，在疟原虫在红细胞内的发育过程中，顶端质体只有一个基本功能：通过甲基赤藓糖醇磷酸（MEP）途径产生萜类化合物。

萜类化合物与植物吸引

萜类化合物属于一类称为异戊二烯的化合物。许多动物、植物和真菌产生萜烯，但脊椎动物不产生。它们是典型的挥发性化合物（在低温下容易蒸发），通常代表精油的主要成分（因此“松节油”，来源于树脂蒸馏）。

尽管雌性蚊子需要富含蛋白质的血液食物才能发育出卵细胞，但基本的代谢功能是由花蜜提供的，这对成年雄性来说总是如此。研究表明，一些花卉对蚊子很有吸引力，例如冈比亚按蚊（非洲疟疾的主要蚊子媒介）被认为喜欢菊科植物和蓖麻。已知这些植物会产生挥发性化合物或气味物质，包括萜类化合物和这些植物引诱剂（植物的植物意义已被证明直接介导了植物的吸引力）。冈比亚。

凯利和她的团队在他们收集的顶空气体中检测到萜烯。这一发现得到了进一步的证实，证明在从感染的红细胞中分离出的寄生虫中提取的有机相中存在一种萜烯，α-蒎烯。

通过用磷霉素处理恶性疟原虫培养物，研究人员抑制了MEP途径的酶，从而阻止了异戊二烯（和萜烯）的生物合成。在随后对这些受抑制培养物的有机相进行分析时，α-蒎烯的丰度显著降低。众所周知，红细胞既不产生类异戊二烯前体（ipp），也不储存它们，因此最有可能的是，先前检测到的ipp的来源确实是寄生虫顶端质体中的MEP途径。

增加吸引力的机制？

这项研究已经建立了一种可能的机制，寄生虫可以通过这个机制从脊椎动物宿主体内向蚊子发出信号。萜烯很容易通过肺泡膜进入肺部气体，在那里被呼出。蚊子，在吸食花蜜的过程中，已经被萜烯和类似的化合物吸引，在呼吸时可能被这些物质吸引。利用一个复杂的蚊子嗅觉受体表达系统，证实冈比亚按蚊的受体对萜类化合物和α-（+）-蒎烯有反应。

虽然有证据表明所提出的路径的每一个组成部分都存在，但进一步的研究对于验证该路径和推断自然环境都是必要的。

其他问题也出现了——只有当疟原虫的可传播阶段——配子体出现时，传播才会增强。这些在形态学上与我们所研究的无性阶段有很大的不同。虽然配子体确实有一个功能正常的顶端质体，但它的结构和功能保持不变，而线粒体由于在这个生命周期阶段的活性增加而增大。如果寄生虫产生的萜类物质真的吸引了蚊子和寄生虫的进一步传播，那么在配子体中，顶端质体产生的萜类物质是否应该被上调？

此外，通过劫持以花蜜为食的嗅觉反应，寄生虫会吸引雄性和雌性寻找糖分的蚊子到疟疾感染的脊椎动物身上，这些脊椎动物应该很容易被现场昆虫学家观察到，但有报道说吗？

在提出一种可能的操作机制，而不是结果的证据（如增加吸引力），这项研究提出了脊椎动物宿主疟原虫操作的新观点。随着答案的难以捉摸，这是一个令人兴奋的科学领域，似乎疟疾-寄生虫-媒介-宿主相互作用的复杂性才刚刚开始被揭开。