服下这种药物后，他的血液让蚊子中毒身亡 | 一周趣科学vol.73

科

牧心2025年08月16日约 8 分钟

正文共2726字，预计阅读时间约为9分钟

可点击右上角小圆点“听全文”~

本期导读

1. 蚊子吸血后毒发身亡的灭蚊剂；

2. 能利用光泳效应悬浮的飞行器；

3. 可以用注射器注射的人造真皮；

4. 患上类人阿尔茨海默病的猫咪。

蚊子吸血之后为何会被血毒死

蚊子吸了成千上万年的血，却没想到有一天会被血毒死。

近日，发表在《寄生虫与媒介》杂志上的一篇文章称，一种已经用于治疗人类罕见遗传病的处方药，可以使人体血液对蚊子产生毒性。

这种药物叫做尼替西农，是一种从澳大利亚特有植物瓶刷树中提取而来的化合物。它可有效治疗I型酪氨酸血症和尿黑酸尿症，这两种罕见的遗传性疾病的病理机制都是基因突变导致的酪氨酸代谢障碍，而尼替西农则能帮助促进人类的酪氨酸代谢。

然而，这一过程也会对蚊子产生氨基酸破坏作用。今年早些时候，研究人员在《科学转化医学》杂志上发表文章称，病人吃了尼替西农后，蚊子又吸了他们的血，结果几个小时之后，蚊子就都死了。研究人员还发现，即使血液中的药物含量极低，也会对蚊子产生毒性作用。进一步研究结果表明，这种药物分子会破坏蚊子消化人血蛋白的能力，并把这些蛋白转化为攻击蚊子肠道的毒物。

最近的这项研究则证明，蚊子身体的任何部位沾染到尼替西农都会中毒，只不过只有在吸血之后才会毒发身亡。

对杀虫剂有抗药性的蚊子在世界各地越来越常见。一些研究表明，能够在长期接触现有杀虫剂后存活的蚊子已经占到蚊子总数的 30%。世界卫生组织的研究估计，在90%以上的疟疾流行国家中都发现了对至少一种杀虫剂有抗药性的蚊子。以蚊子为主要传播媒介疟疾每年仍感染约 2.63 亿人，其中近 60 万人最终死于这一疾病。

关于尼替西农的新发现则为我们控制蚊子种群带来了曙光。有证据表明，仅仅接触经该药物处理的表面就能有效杀死蚊子，这表明尼替西农有可能被应用于蚊帐或其他寝具材料，作为传统杀虫剂的替代品。

瓶刷树是澳大利亚特有的植物，也是制造尼替西农药物的天然毒素来源（图片来源：Arterra）

课代表总结：蚊子：“这血……有……毒……”

参考文献：

Stavrou-Dowd, Z.T., Parsons, G., Rose, C. et al. The β-triketone, nitisinone, kills insecticide-resistant mosquitoes through cuticular uptake. Parasites Vectors 18, 316 (2025). https://doi.org/10.1186/s13071-025-06939-0

利用光泳效应悬浮的飞行器

地球上方50至80公里处是一个非常难以探测到的位置。这里的空气如此稀薄，以至于探空气球升不到这么高的位置；而这里的空气又不是那么的稀薄，以至于卫星在这个高度会受到较大的空气阻力，所以也无法用卫星来探测。

因此，地球的这一区域有时也被称为“无知层”，因为到目前为止还没有任何一个飞行器能够在此长期驻留探测。然而，这里的云层对水蒸气和温度的变化又极为敏感，因此对于研究地球气候系统来说又非常重要。

近日，在《自然》杂志上发表的一篇论文称，哈佛大学的研究人员设计出了一种非常科幻的飞行器，可以用来探测这片区域。

这是一块金属薄膜，只有手掌大小，但可以利用阳光无限期地悬浮在大气中。装置利用了光泳效应的原理，就是利用光照在膜的两侧产生温度差，从而产生升力。它由两片穿孔的氧化铝薄片组成，薄片由一系列小柱连接在一起。薄片的一侧吸收光线，另一侧透射光线，由此产生的温差足以推动高空稀薄的空气绕过甚至穿过装置上的小孔，使其保持在高空。

研究团队改进了这一装置，使其能够承载比自身更重的载荷。目前该设备最多可携带10毫克重量的载荷，相当于几粒沙子。尽管听起来很轻，但这一载重量已经足够让它搭载一个小型太阳能电池板和一个无线电天线了。科学家认为，如果在全球范围内每天发射数次这样的设备，就可以作为常规天气预报的一部分数据来源。

该团队还设想将微型飞行器送往火星，因为火星稀薄的大气层与地球的“无知层”相似。通过发射一定数量的这种轻量级飞行器，使其发回火星天气的连续信息，包括风速、水蒸气和其他气候条件，可以帮助人们填补对火星大气层的认知空白。

利用光泳效应悬浮的飞行器设备概念图

（图片来源：nature.com）

课代表总结：每个载荷10毫克，那我要飞的话需要……等下，我去找个计算器……

参考文献：

Schafer, B.C., Kim, Jh., Sharipov, F. et al. Photophoretic flight of perforated structures in near-space conditions. Nature 644, 362–369 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09281-8

“注射器中的皮肤”可以修补伤口不留疤痕

皮肤是身体抵御外界侵害的屏障。如果我们遭遇重大创伤或烧伤，那么如何恢复皮肤就是事关性命的大事。大面积烧伤通常通过移植皮肤表层（由单一细胞构成的表皮）的薄层来治疗，然而这种方法会导致严重的疤痕。

表皮之下是一层更厚、更发达的结构，称为真皮层。它包含血管、神经、毛囊和其他维持皮肤功能和弹性所必需的结构。然而，移植真皮层是不可行的，因为手术会留下与待愈合伤口大小相同的伤口，这无异于拆东墙，补西墙。因此，解决问题的关键在于创造出不会成为疤痕组织而是具有功能性的真皮的新皮肤。

真皮层非常复杂，我们无法在实验室中培育它，但真皮层中的细胞很容易从体内取出并在实验室中培养。这样一来，问题就转化成如何制作真皮层中的非细胞物质。

多孔明胶珠（一种类似于皮肤胶原蛋白的物质）虽然可以作为细胞生长的人工支架，但是这些珠子无法固定在伤口那里。研究人员的解决方案是将明胶珠与透明质酸混合起来，通过点击化学的作用进行交联，最终得到一种凝胶。这种凝胶具有一种特殊性质，在轻微压力下会变成液体，撤压后则恢复凝胶态，因此可以用注射器注射在伤口上，形成覆盖伤口的涂层。如果这个涂层里含有真皮细胞，那么真皮就可以在伤口处生长。

在当前的研究中，研究人员利用3D打印技术制作了含有小鼠真皮细胞的凝胶，并将其置于小鼠皮下。研究结果表明，细胞存活了下来，而且明显产生了生成新真皮所需的各种物质。此外，移植物中形成了血管，这对于组织在体内存活至关重要。

研究人员用3D打印技术制作了含有细胞的凝胶小球

（图片来源：林雪平大学）

课代表总结：期待可以在家里量产猪皮冻！

参考文献：

Jennifer L. Pore et al, Direct identification of Ac and No molecules with an atom-at-a-time technique, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09342-y

阿尔茨海默病是一种“人猫共患病”

一项研究表明，患有痴呆症的猫的大脑变化与患有阿尔茨海默病的人的大脑变化相似——都积聚了有毒蛋白质淀粉样β蛋白。这为研究人类的这种疾病提供了有价值的模型。

许多老年猫会患上痴呆症，导致其行为改变，例如叫声增多、思维混乱和睡眠中断，这些症状与人类阿尔茨海默病患者的症状类似。

爱丁堡大学的科学家在 25 只不同年龄的猫死去后对它们的大脑进行了检查，其中包括有痴呆症迹象的猫。强大的显微镜图像显示，老年猫和患有痴呆症的猫的突触内积聚了淀粉样β蛋白。

突触是脑细胞间的连接结构，负责在脑细胞之间传递信息，对健康的大脑功能至关重要。在人类阿尔茨海默病例中，突触损伤是预测记忆与思维能力下降的重要指标。

研究小组还发现，星形胶质细胞和小胶质细胞（大脑中的支持细胞）会吞噬受影响的突触。这一过程被称为“突触修剪”，在大脑发育过程中至关重要，但可能加剧痴呆症中的突触损失。

研究结果揭示了猫痴呆症与人类阿尔茨海默病之间的惊人相似性，这为探索人类阿尔茨海默病的新疗法是否适用于老年宠物开辟了道路。

过去，研究阿尔茨海默病的科学家主要依赖转基因鼠类模型。专家表示，啮齿动物不会自然患上痴呆症，而猫天生就会出现这些大脑变化，它们或许比传统的实验动物更能提供更准确的疾病模型，最终使这两个物种都受益。

研究可能使两个物种及其照护者都受益

（图片来源：veer图库）

课代表总结：常看傻猫视频的我半夜醒来：我真该死啊！

参考文献：

Robert I. McGeachan, Lucy Ewbank, Meg Watt, Lorena Sordo, Alexandra Malbon, Muhammad Khalid F. Salamat, Makis Tzioras, Joao Miguel De Frias, Jane Tulloch, Fiona Houston, Danièlle Gunn‐Moore, Tara L. Spires‐Jones. Amyloid‐Beta Pathology Increases Synaptic Engulfment by Glia in Feline Cognitive Dysfunction Syndrome: A Naturally Occurring Model of Alzheimer\'s Disease. European Journal of Neuroscience, 2025; 62 (3) DOI: 10.1111/ejn.70180

作者简介

牧心，科普作者。