Advances in mosquito gut microbiota: Mechanisms of regulating pathogen transmission and applications in vector control.

چکیده اصلی

Mosquito-borne diseases pose a threat to global public health, yet traditional control measures are constrained by insecticide resistance and vaccine development bottlenecks. The gut microbiota-mediated transmission-blocking strategy has emerged as a promising alternative. This review summarizes three symbiont mechanisms: direct pathogen inhibition, host immunomodulation, and metabolic niche competition. We highlight research progress and field efficacy of three technical routes: Wolbachia-based population replacement and suppression, paratransgenesis using engineered symbionts, and deployment of natural probiotics. In large-scale field trials, this strategy achieved a 77.1% reduction in dengue incidence and an 86.2% reduction in dengue-related hospitalizations. We analyze constraints including temperature sensitivity, viral evolutionary escape, and ecological safety risks, and propose future directions emphasizing multi-strategy synergy, multi-effector engineered symbionts, and artificial intelligence (AI)-assisted precision interventions. Aligned with the One Health framework, this microbiota-based paradigm offers a foundation for sustainable mosquito-borne disease control, although large-scale implementation depends on resolving regulatory, ecological-safety, and scalability challenges.

ترجمه فارسی چکیده

بیماری‌های منتقله توسط مگس تهدیدی برای سلامت عمومی جهانی هستند، اما اقدامات کنترلی سنتی به دلیل مقاومت به اینسکتیکید و محدودیت‌های توسعه واکسن محدود شده‌اند. استراتژی جلوگیری از انتقال مبتنی بر میکروبیوم روده مگس به عنوان جایگزینی امیدوارکننده ظهور کرده است. این مرور سه مکانیسم همزیستی را خلاصه می‌کند: مهار مستقیم عامل بیماریزایی، تنظیم ایمنی میزبان و رقابت در فضای زیست‌شیمیایی متابولیک. ما پیشرفت تحقیقات و اثربخشی میدانی سه مسیر فنی را برجسته می‌کنیم: جایگزینی و سرکوب جمعیت مبتنی بر ولوخیا، پاراترانسژنسی با استفاده از همزیست‌های مهندسی شده و استفاده از پروبیوتیک‌های طبیعی. در آزمایش‌های میدانی مقیاس بزرگ، این استراتژی کاهش ۷۷.۱ درصدی شیوع دنجر و کاهش ۸۶.۲ درصدی بستری‌های مرتبط با دنجر را به دست آورد. ما محدودیت‌ها از جمله حساسیت به دما، فرار تکاملی ویروس و ریسک‌های ایمنی اکولوژیک را تحلیل می‌کنیم و جهت‌های آینده را با تأکید بر هم‌افزایی استراتژی‌های چندگانه، همزیست‌های مهندسی شده با اثرگذاران چندگانه و مداخلات دقیق با کمک هوش مصنوعی (AI) پیشنهاد می‌دهیم. با همسویی با چارچوب سلامت یک، این پارادایم مبتنی بر میکروبیوم پایه‌ای برای کنترل پایدار بیماری‌های منتقله توسط مگس فراهم می‌کند، هرچند پیاده‌سازی مقیاس بزرگ به حل چالش‌های نظارتی، ایمنی اکولوژیک و قابلیت مقیاس‌پذیری وابسته است.

متن کامل اصلی