肯尼亚人类肠道病毒组目录揭示了丰富的病毒多样性以及随年龄变化的群落结构

《Scientific Reports》：The Kenyan Human Gut Virome Catalogue reveals extensive viral diversity and age-dependent community structure

　　

摘要

人类肠道病毒组是微生物组中至关重要但研究不足的组成部分，它影响着微生物群落结构以及宿主与微生物之间的相互作用。然而，目前大多数人类肠道病毒组参考数据库都是基于高收入国家的人群构建的，导致非洲人群在其中的代表性严重不足。为解决这一问题，我们建立了肯尼亚人类肠道病毒组目录（KHGVC），这是肯尼亚首个全面的人类肠道病毒组资源，也是非洲首个针对特定国家的人类肠道病毒组目录。通过对肯尼亚三个县中626个来自婴儿和成人的粪便宏基因组应用标准化的病毒组分析流程，我们重建了116,968个病毒操作分类单元。跨数据库比较显示，KHGVC中有大量独特序列：其中大小超过10千碱基对的病毒操作分类单元中有65.6%在五大主要人类肠道病毒组数据库中找不到对应序列，而相对于统一人类肠道病毒组而言，有95%的序列具有唯一性。温带噬菌体约占这些病毒操作分类单元的70%，这一比例表明溶原状态在维持肠道生态系统稳定中起着重要作用。功能注释为约27%的预测病毒蛋白指定了潜在功能，这些功能主要为结构相关功能及复制相关功能。通过KHGVC的分析，我们发现肠道病毒组结构存在明显的年龄差异：婴儿的肠道病毒组多样性较低，且以感染双歧杆菌的噬菌体为主，尤其是长双歧杆菌相关的噬菌体；而成年人的肠道病毒组多样性更高，与普雷沃氏菌相关的噬菌体数量也更多。总体而言，KHGVC大幅拓展了已知的人类肠道病毒多样性，为肯尼亚及非洲地区的肠道病毒组研究提供了重要的参考依据。该目录可通过公共的交互式网络界面免费获取（https://igmr.org/software/kenyavirocat）。