腸道微生物除了細菌,還有病毒!詳解因人而異的腸道病毒

2020-12-20 騰訊網

人體腸道中存在的大多數病毒是噬菌體，它們如何與駐留細菌相互作用仍然是一個懸而未決的問題。

雖然腸道菌群近年來成為了研究熱點，但是我們對它們的了解依然有很多空白的地方，比如涉及到腸道病毒，我們了解得就更少了。

為了剖析這一群體，來自愛爾蘭科克大學的一組研究人員對9位志願者的腸道病毒進行了整整一年的監測，並對其中1人的腸道病毒進行了兩年以上的監測。

研究發現人體腸道中存在多種類型的噬菌體，每個人的病毒隨時間推移都是穩定的，而且存在個體差異。

這一研究發現公布在Cell Host & Microbe雜誌上。

麥吉爾大學的微生物學家Corrine Maurice（未參與這項工作）說，這項研究「為腸道內的噬菌體建立了重要的資料庫。而且這也是我們所沒有的資料庫，這些數據將能引導我們提出一些非常酷的假設。這為我們提供了研究工具。。。有助於進一步研究這些噬菌體對我們健康的影響。」

英國Quadram研究所Evelien Adriaenssens（未參與這項工作）表示，「這一研究證實了最近的報導，即成年個體之間沒有共享核心腸道病毒，這與我們微生物群的細菌成分形成了鮮明對比，在微生物群中，人與人之間存在相同的菌群。」

「我們需要對像這樣的腸道病毒進行更多研究，建立健康的人類腸道病毒基線，並考慮到地理，種族和生活方式等方面的差異。在知道什麼是健康腸道病毒之後，我們就可以開始研究複雜的疾病症候群。。。並確定病毒的哪些變化可以用作疾病的標記了。」

科克大學微生物學家Andrey Shkoporov希望能建立這個基線，他說：「我們想，『好吧，在我們開始對不同健康狀況下的病毒體進行比較研究之前，為什麼我們不考慮健康人之間腸道病毒的縱向穩定性和個體間差異呢？'」

這一研究小組每年每月從10個成年人（四個男人和六個女人）收集糞便樣本。他們從一名女性受試者中分別在19、20和26個月收集了三個樣本。然後他們從糞便和細胞中分離出病毒顆粒，並測序了病毒核酸。

Shkoporov說，由於99％的腸道病毒是我們未知的，因此不可能依靠現有的病毒序列資料庫來找出那裡的病毒。因此他們將片段組裝成重疊的DNA序列，預測蛋白質編碼基因，然後嘗試檢測資料庫中蛋白質之間的任何相似性，以及與可能由長片段DNA編碼的蛋白質之間的相似性。

Shkoporov補充說：「這可以幫助我們大致了解我們正在處理哪種病毒。」

最新研究表明，單個病毒在研究的12或26個月內保持穩定，並且呈多樣性，這意味著存在許多類型的噬菌體。儘管受試者的病毒群落隨著時間的推移保持一致，但每個人的腸道病毒看起來都與其他人都不同。

Adriaenssens認為：「個體的病毒體非常不同，細菌的微生物組更密切相關。」 「對我來說，這提出了一個問題，即在序列水平上不相關的噬菌體在不同個體中佔據相同的位置。」

研究小組還確定了病毒中含有很大比例的強力噬菌體，這些噬菌體會破壞細菌宿主以便繁殖，包括cras類噬菌體和Microviridae家族成員。他們預測這兩種病毒類型都會感染常見的腸道微生物。

Adriaenssens說：「下一步的工作是弄清主要病毒的功能。我們需要將噬菌體與其宿主連接起來，為此，我們需要細菌和噬菌體的良好培養系統，以及用於對其進行測試的模型系統。」

「我們仍然不知道病毒和微生物組在人的腸道內如何相互作用，」聖路易斯華盛頓大學的兒科胃腸病學家Lori Holtz（未參與這項工作）表示。

這些發現還可以為未來研究微生物組在發育或疾病中作用提供參考，「還應包括病毒，因為儘管我們並不完全了解這兩個系統如何相互作用，但肯定存在相互作用。」

參考文獻：

The human gut virome is highly diverse, stable, and individual specific

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