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综述:利用蚊媒微生物防控蚊媒病毒性疾病:从实验室到田间
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月05日 来源:TRENDS IN Microbiology 14.9
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这篇综述系统探讨了微生物(细菌、真菌、病毒)在防控蚊媒病毒性疾病中的前沿进展,重点解析了其通过抑制蚊群密度或降低媒介能力(vector competence)的作用机制,并评估了从实验室研究到田间应用(field application)的转化潜力。文章强调微生物制剂具有宿主特异性窄、环境耐受性强等优势,为替代传统杀虫剂提供了可持续方案,同时提出整合多组学(multiomics)和人工智能(AI)优化下一代防控工具的策略。
微生物的防控机制
蚊媒共生微生物(如沃尔巴克氏体Wolbachia、昆虫特异性病毒ISVs)通过竞争营养、激活蚊虫免疫(如Toll通路)或分泌抗病毒代谢物(如苯并噻唑)抑制登革热(DENV)、寨卡(ZIKV)等病毒复制。例如,沃尔巴克氏体wMel株可降低埃及伊蚊传播基孔肯雅病毒(CHIKV)效率达78%。
田间应用关键特性
成功案例包括:
细菌制剂:苏云金芽孢杆菌Bti通过产生Cry毒素已用于全球灭蚊计划,但对库蚊幼虫的长期使用导致抗性基因Cyp9J10上调;
真菌载体:金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae通过体壁感染缩短蚊虫寿命,在巴西田间试验中使按蚊密度下降63%;
病毒协同:利用蚊浓核病毒(Aedes DNV)与化学杀虫剂联用,可延缓抗性产生。
下一代开发策略
多组学驱动:宏基因组筛选揭示新型抗病毒代谢物(如伊丽莎白菌属Elizabethkingia的色素蛋白);
AI优化:机器学习模型预测沃尔巴克氏体wAlbB与不同蚊种共生兼容性,准确率>92%;
生态评估:在印度尼西亚释放转基因沃尔巴克氏体蚊需监测水平基因转移(HGT)风险。
当前防控依赖化学杀虫剂,但伊蚊对拟除虫菊酯(pyrethroids)的抗性突变V1016G频发。微生物制剂通过靶向蚊虫中肠受体(如mSR-C7)或诱导RNAi通路,展现出更高特异性。未来需结合CRISPR基因驱动(gene drive)技术,推动微生物-遗传联合防控从实验室走向流行病学终点(epidemiological endpoint)验证。
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