文|陳根
人體腸道包含數(shù)百種不同種類的細(xì)菌群落,這些細(xì)菌對(duì)健康和疾病都發(fā)揮著重要的作用,它們被稱為腸道微生物群。此前已有研究表明,細(xì)菌種類與肥胖、免疫反應(yīng)和心理健康等多種疾病有關(guān)。
然而,一個(gè)經(jīng)常被忽略的事實(shí)是,病毒在腸道微生物組中有著十分豐富的含量,并與人類的多種疾病休戚相關(guān)。近日,研究人員通過分析人類糞便,確認(rèn)了5萬多種生活在人類腸道中的病毒,其中92%以前是未知的。
在新研究中,研究人員采用了一種被稱為宏基因組學(xué)的方法來獲得腸道微生物的基因圖。這種技術(shù)可以直接從環(huán)境中提取DNA,并對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)排序,以對(duì)腸道環(huán)境中存在什么生物以及它們可能在做什么有一個(gè)概況了解。
利用該技術(shù),研究人員從24個(gè)不同國(guó)家的11810個(gè)公開的糞便宏基因組中計(jì)算出病毒序列,最終得出了宏基因組腸道病毒目錄。該目錄包括189,680個(gè)病毒基因組,代表超過50,000個(gè)不同的病毒種類,是迄今為止同類研究中最大的數(shù)據(jù)序列。
這些病毒物種90%以上是未知的,它們總共能編碼超過45萬種不同的蛋白質(zhì)。其作用對(duì)微生物和人類宿主可能是有益的,也可能是有害的。值得注意的是,在這些病毒中,有超過75%是噬菌體。
噬菌體(phage)是侵襲細(xì)菌的病毒,也是賦予宿主菌生物學(xué)性狀的遺傳物質(zhì)。其必須在活菌內(nèi)寄生,有嚴(yán)格的宿主特異性。20世紀(jì)上半葉,噬菌體療法被視為對(duì)抗細(xì)菌感染的一種有前景的方法,但抗生素的興起導(dǎo)致了該研究的衰落,直到抗藥性細(xì)菌的出現(xiàn)又重新引起了人們對(duì)它的興趣。
研究人員發(fā)現(xiàn)這些噬菌體的一個(gè)最常見功能是多樣性生成逆轉(zhuǎn)錄元件(DGR),這是一類能使特定目標(biāo)基因發(fā)生突變,以產(chǎn)生有利于宿主的變異的遺傳因子。有趣的是,一些病毒顯示出驚人的地理差異。例如,crAssphage的一個(gè)亞種在亞洲很普遍,但在歐洲和北美的樣本中很少見或不存在。
未來,或可通過飲食干預(yù)、益生菌甚至“糞便菌群移植”來修改人們的腸道微生物群,以改善個(gè)人健康,噬菌體療法或許也可以進(jìn)行補(bǔ)充。
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