肠道微生物除了细菌,还有病毒!Cell子刊详解因人而异的肠道病毒

【字体: 时间:2019年10月12日 来源:生物通

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  人体肠道中存在的大多数病毒是噬菌体,它们如何与驻留细菌相互作用仍然是一个悬而未决的问题。

  

生物通报道:虽然肠道菌群近年来成为了研究热点,但是我们对它们的了解依然有很多空白的地方,比如涉及到肠道病毒,我们了解得就更少了。

为了剖析这一群体,来自爱尔兰科克大学的一组研究人员对9位志愿者的肠道病毒进行了整整一年的监测,并对其中1人的肠道病毒进行了两年以上的监测。

研究发现人体肠道中存在多种类型的噬菌体,每个人的病毒随时间推移都是稳定的,而且存在个体差异。

这一研究发现公布在Cell Host & Microbe杂志上。

麦吉尔大学的微生物学家Corrine Maurice(未参与这项工作)说,这项研究“为肠道内的噬菌体建立了重要的数据库。而且这也是我们所没有的数据库,这些数据将能引导我们提出一些非常酷的假设。这为我们提供了研究工具。 。 。有助于进一步研究这些噬菌体对我们健康的影响。”

英国Quadram研究所Evelien Adriaenssens(未参与这项工作)表示,“这一研究证实了最近的报道,即成年个体之间没有共享核心肠道病毒,这与我们微生物群的细菌成分形成了鲜明对比,在微生物群中,人与人之间存在相同的菌群。”

“我们需要对像这样的肠道病毒进行更多研究,建立健康的人类肠道病毒基线,并考虑到地理,种族和生活方式等方面的差异。在知道什么是健康肠道病毒之后,我们就可以开始研究复杂的疾病综合征。 。 。并确定病毒的哪些变化可以用作疾病的标记了。”

科克大学微生物学家Andrey Shkoporov希望能建立这个基线,他说:“我们想,‘好吧,在我们开始对不同健康状况下的病毒体进行比较研究之前,为什么我们不考虑健康人之间肠道病毒的纵向稳定性和个体间差异呢?'”

这一研究小组每年每月从10个成年人(四个男人和六个女人)收集粪便样本。他们从一名女性受试者中分别在19、20和26个月收集了三个样本。然后他们从粪便和细胞中分离出病毒颗粒,并测序了病毒核酸。

Shkoporov说,由于99%的肠道病毒是我们未知的,因此不可能依靠现有的病毒序列数据库来找出那里的病毒。因此他们将片段组装成重叠的DNA序列,预测蛋白质编码基因,然后尝试检测数据库中蛋白质之间的任何相似性,以及与可能由长片段DNA编码的蛋白质之间的相似性。

Shkoporov补充说:“这可以帮助我们大致了解我们正在处理哪种病毒。”

最新研究表明,单个病毒在研究的12或26个月内保持稳定,并且呈多样性,这意味着存在许多类型的噬菌体。尽管受试者的病毒群落随着时间的推移保持一致,但每个人的肠道病毒看起来都与其他人都不同。

Adriaenssens认为:“个体的病毒体非常不同,细菌的微生物组更密切相关。” “对我来说,这提出了一个问题,即在序列水平上不相关的噬菌体在不同个体中占据相同的位置。”

研究小组还确定了病毒中含有很大比例的强力噬菌体,这些噬菌体会破坏细菌宿主以便繁殖,包括cras类噬菌体和Microviridae家族成员。他们预测这两种病毒类型都会感染常见的肠道微生物。

Adriaenssens说:“下一步的工作是弄清主要病毒的功能。我们需要将噬菌体与其宿主连接起来,为此,我们需要细菌和噬菌体的良好培养系统,以及用于对其进行测试的模型系统。”

“我们仍然不知道病毒和微生物组在人的肠道内如何相互作用,”圣路易斯华盛顿大学的儿科胃肠病学家Lori Holtz(未参与这项工作)表示。

这些发现还可以为未来研究微生物组在发育或疾病中作用提供参考,“还应包括病毒,因为尽管我们并不完全了解这两个系统如何相互作用,但肯定存在相互作用。”

(生物通:万纹)

原文标题:

A. Shkoporov et al., “The human gut virome is highly diverse, stable, and individual specific,” Cell Host & Microbe, doi:10.1016/j.chom.2019.09.009, 2019.




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