综述:利用微生物生态学控制蚊媒疾病

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:TRENDS IN Parasitology 7.0

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  这篇综述深入探讨了利用蚊虫共生微生物(如Wolbachia和Asaia)控制蚊媒疾病(如疟疾、登革热)的前沿策略。文章系统分析了微生物传播途径(垂直/水平传播)、定植机制(生物膜形成、免疫逃逸)及生态互作(如竞争排斥),强调通过调控蚊虫肠道菌群(如Enterobacteriaceae)阻断病原体(Plasmodium/DENV)传播的潜力,并指出实验室-野外转化面临的挑战。

  

利用微生物生态学控制蚊媒疾病

当前蚊媒微生物控制的挑战
蚊媒疾病每年导致70万人死亡,传统杀虫剂面临抗药性挑战。微生物控制通过靶向蚊虫种群或阻断病原体发育提供新思路,但实际应用受限于对微生物传播途径、定植机制及野外转化认知的不足。重点需关注肠道胞外菌(如Serratia、Pantoea)的生态功能,其研究深度远超其他微生物类群。

微生物的传播策略
成功干预依赖细菌的稳定传播与扩散。垂直传播(如经卵表Asaia)确保代际延续,而水平传播(如交授或糖源共享)加速种群渗透。混合模式传播(如Wolbachia同时经卵和交配传播)最具可持续性。值得注意的是,卵壳微生物可能仅占母体贡献的部分,雌蚊还可通过排泄物重塑孳生地菌群。

细菌定植的关键性状
生物膜(如Cedecea neteri的ompA基因)提供环境抗性;运动性(如Serratia marcescens的鞭毛)促进初期定植但可能触发免疫清除;分泌系统(如Elizabethkingia的T6SS)介导种间竞争。代谢灵活性(如氧化应激耐受)对跨发育阶段存活至关重要,而刺激雌蚊产卵行为(如细菌挥发物)可扩大生态位占领。

微生物互作的调控价值
Wolbachia与Asaia的互斥现象揭示组织特异性定植规律:在按蚊中Asaia优势可能抑制Wolbachia的母系传播。而菌群移植实验显示,野外来源的微生物可显著改变实验室蚊虫基因表达,提示生态适应性是转化研究的关键瓶颈。

工具与转化前景
无菌蚊技术(如肝酵母提取物培养)和菌株库(MosAlC计划)助力机制解析。未来需结合多组学(如宏转录组)解析功能网络,并通过伦理框架下的野外采样验证候选菌(如抗疟疾的Delftia tsuruhatensis TC1)的实际效能。微生物控制的成功最终取决于对宿主-菌群-病原体三元互作的生态级联理解。

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