只是一个噬菌体?No!细菌的捕食者能塑造肠道微生物群

【字体: 时间:2019年06月11日 来源:

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  肠道微生物群是一个复杂的、相互联系的生态系统。像任何生态系统一样,有些生物是食肉动物,有些是猎物。由布里格姆妇女医院和Wyss研究所的研究人员领导的一项新研究调查的目标是“细菌杀手”噬菌体。他们发现噬菌体可以对肠道微生物群的动态产生深远影响,不仅直接影响某些物种,而且对其他物种也有级联效应。

  

肠道微生物群是一个复杂的、相互联系的生态系统。像任何生态系统一样,有些生物是食肉动物,有些是猎物。由布里格姆妇女医院和Wyss研究所的研究人员领导的一项新研究调查的目标是“细菌杀手”噬菌体。他们发现噬菌体可以对肠道微生物群的动态产生深远影响,不仅直接影响某些物种,而且对其他物种也有级联效应。噬菌体也可能通过调节代谢物(包括影响神经的化学物质)影响人类宿主。该团队,包括第一作者Bryan Hsu(博士)和Wyss研究所的通讯作者Pamela Silver(博士),以及布里格姆的Lynn Bry(博士)和马萨诸塞州宿主微生物组中心主任,他们合作在《Cell Host & Microbe》杂志上发表了研究结果。

“我实验室的主要研究兴趣之一是了解肠道微生物群的动态变化。噬菌体是微生物群中还没有被大量研究的一个巨大组成部分,”马萨诸塞州宿主微生物群中心联合主任、布里格姆病理学系计算病理学主任Georg Gerber博士说。“一些人正在探索噬菌体疗法,利用噬菌体杀死微生物,但噬菌体也在肠道中自然存在,与生态系统的其他部分共存。我们想知道它们在那里具体干什么。”

为了解决这个问题,研究小组用一组确定的人类细菌在老鼠的肠子上定殖,然后添加噬菌体,跟踪每一种微生物的生长。通过高通量测序和计算分析,研究小组发现噬菌体造成了他们所捕食的物种的损耗,对生态系统的其他部分产生了涟漪效应,包括非目标物种的繁殖。

除了研究对微生物的影响外,研究小组还研究了对微生物代谢组学的影响。他们发现,当用噬菌体调节微生物群时,可以看到代谢的靶向变化,包括神经递质水平和胆汁酸的变化。

“这一发现令我着迷,并提出了重要问题:我们能用噬菌体来调节这些活动吗?这会不会是对抑郁症等神经递质水平相关情况的一种干预?”Gerber说。“即使它们没有被用作直接治疗,我们的研究表明噬菌体可能是一个很好的工具,也可以用于理解其他改变微生物群的治疗方法的潜在效果。”

Gerber和同事们特别有兴趣研究噬菌体和营养不良在发展中国家的交叉点,因为它们对营养不良可能产生的代谢和微生物群有着深刻的影响。

Gerber说:“我们希望我们的工作能够提供一个框架来指导未来研究,以阐明噬菌体、微生物群和宿主健康与疾病之间的相互作用。”

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原文检索:Dynamic Modulation of the Gut Microbiota and Metabolome by Bacteriophages in a Mouse Model

(生物通:伍松)

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