综述：细菌介导的双链RNA递送技术在蚊媒病毒防控中的应用

这篇综述创新性地探讨了利用工程化细菌共生体递送双链RNA（dsRNA）靶向蚊媒病毒及其宿主的基因沉默策略，为应对登革热（DENV）、寨卡（ZIKV）等虫媒病毒（arboviruses）的传播提供了可持续防控方案。作者系统分析了RNA干扰（RNAi）通路在蚊虫中的抗病毒机制、细菌-宿主互作动态及合成生物学工具的应用潜力，并指出优化dsRNA递送效率与系统性RNAi（systemic RNAi）响应是未来研究的关键。

　　

RNA干扰作为病媒控制策略

蚊媒病毒如寨卡、登革热和基孔肯雅病毒（CHIKV）通过蚊虫传播，其扩散受气候变暖和城市化影响加剧。RNA干扰（RNAi）作为昆虫天然的抗病毒机制，可通过双链RNA（dsRNA）触发序列特异性基因沉默，既能靶向蚊虫发育关键基因以降低种群密度，又能直接抑制病毒复制。然而，当前dsRNA递送方法存在成本高、效果短暂等问题，限制了其应用。

共生体介导的RNAi技术挑战

工程化细菌共生体为dsRNA递送提供了新思路。与短暂定植的大肠杆菌HT115不同，天然共生菌如按蚊体内的Serratia fonticola经RNase III基因敲除后，可稳定表达dsRNA并诱导幼虫发育基因EcR和Met沉默，导致高死亡率。但针对病毒基因组（如CHIKV衣壳蛋白）的细菌递送效果却不及体外转录dsRNA注射，暗示递送机制与系统性RNAi响应效率存在物种特异性差异。

优化dsRNA设计与递送机制

dsRNA的沉默效率受多重因素影响：

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  结构特性：长链dsRNA（200-500 bp）比短链（21 bp）更易被细胞摄取，而"回形针"结构可通过网格蛋白非依赖途径进入埃及伊蚊细胞。

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  靶标选择：针对黄病毒（flaviviruses）非结构蛋白NS3或甲病毒（alphaviruses）衣壳蛋白的dsRNA均能有效抑制病毒复制，但布尼亚病毒（bunyaviruses）NSs靶向效果较差，可能与病毒衍生siRNA（vsiRNA）生成偏好有关。

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  递送载体：胞外囊泡（BEVs）或胞内共生菌（如定植中肠的Rosenberggiella-YN46）可保护dsRNA免受核酸酶降解，但不同菌种的囊泡分泌效率与宿主细胞入侵能力差异显著。

细菌-宿主互作的关键考量

成功应用需平衡三重要素：

1. 1.

   组织嗜性：中肠定植菌（如Serratia AS1）适合靶向吸血后复制的病毒，而血淋巴扩散菌可激活系统性RNAi。

2. 2.

   基因回路设计：利用血餐诱导型启动子（如Asaia菌的pHSP70）可降低共生体代谢负担。

3. 3.

   抗性管理：组合靶向蚊虫生殖基因和病毒保守区（如DENV NS4A）能延缓抗性进化。值得注意的是，某些共生菌（如Chromobacterium）本身具有抗病毒特性，需避免工程化改造削弱其天然功能。

合成生物学工具进展

当前技术已实现：

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  广宿主质粒：在Pantoea agglomerans中表达抗疟效应蛋白

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  染色体整合：CRISPR/Cas9敲除Cedecea neteri的ampA基因

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  条件性表达：Tn7转座子系统在Asaia SF2.1中稳定整合报告基因

  新兴的CAST（CRISPR相关转座酶）系统为多基因模块（如dsRNA+定植因子）的同步递送提供了可能。

未来方向与挑战

亟待解决的核心问题包括：

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  蚊虫系统性RNAi的传播机制是否依赖病毒DNA（vDNA）合成？

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  胞外囊泡递送dsRNA的效率是否受PIWI蛋白（如Piwi4）调控？

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  如何通过 phage-mediated 技术改造不可培养共生菌？

  这些突破将推动细菌介导RNAi从实验室走向田间应用，为虫媒病毒防控提供精准化解决方案。