人类肠道中发现7万多种未知病毒,科学家称其作用成谜
红星新闻2021-03-01 15:33

作为最早出现在地球上的生命体之一,病毒在微生物世界中扮演着重要的角色。然而,人体内究竟有多少种病毒,从来都没有一个精准的答案。

据英国《今日医学新闻》2月27日报道,在一项最新的研究中,科学家们在人类肠道里发现了超过14万种病毒,且其中7万多种都是从未见过的病毒。这些病毒生活在肠道内,并感染那里的细菌,但它们对人体有着什么样的影响,仍是未解之谜。

创建全球最大“人类肠道病毒基因库”

众所周知,肠道微生物群在食物消化和调节免疫系统方面发挥着重要作用。但它的功能不仅于此,此前的科学研究还发现,肠道微生物失衡还可与心脏病、肝病、肥胖和过敏等疾病联系起来。

然而,尽管对人体健康可能产生深远影响,但人类至今对这一微生物群仍知之甚少,尤其是其中的“噬菌体”(可侵袭细菌的病毒)。据《生活科学》杂志介绍,噬菌体在肠道微生物群系中发挥核心作用,除了调节肠道中不同细菌种类的数量,它们还通过在物种间转移基因来推动细菌的进化。

↑噬菌体感染细菌的图解 图据《今日医学新闻》

为填补这一知识空白,英国剑桥的桑格学院研究所和欧洲生物信息学研究所的科学家们决定创建世界上最全面的“人类肠道噬菌体基因组库”,相关研究已发表于《细胞》杂志上。

在这项新的研究中,研究人员分析了来自28个国家的28000多份肠道微生物样本,并使用了一种被称为“宏基因组学”的方法——包括分析生物群落的所有遗传物质,并绘制出特定物种的个体序列,来识别肠道微生物群中的病毒。

迄今为止,研究小组已揭示了生活在人类肠道内的14万多种病毒的完整基因组,其中有一半以上是前所未见的病毒种类。不过,这并不意味着一个人的体内会携带所有14万种病毒,可能仅携带一小部分种类病毒。

此外,研究还表明,虽然大多数的肠道噬菌体只能感染一种细菌,但大约36%的噬菌体可能会感染多种不同的细菌。

噬菌体对人类健康影响成谜

“由于细菌群落是我们肠道的关键组成部分,不难想象噬菌体可能在维持肠道健康平衡方面发挥了关键作用。”该研究的第一作者路易斯·卡马里略-格雷罗解释道。

他表示,可以肯定的是,其中绝大多数噬菌体对人体无害,只是微生物群的一个组成部分。然而,在已知的病例中,噬菌体也曾导致了多种疾病的出现,如白喉(一种严重的细菌感染)和肉毒杆菌中毒(攻击身体神经的严重疾病)都是由噬菌体基因编码的毒素引起。

↑噬菌体在人类健康和疾病方面的作用,科学家目前仍知之甚少图据《今日医学新闻》

格雷罗称,研究小组将研究范围限制在噬菌体上,正是因为“我们仍在探究它们在人类健康中的作用”。目前,所有噬菌体基因组都已上传“肠道噬菌体”数据库,可用于指导对这些病毒的进一步研究。

“基因组就像有机体的蓝图,通过了解一种生物的DNA序列,我们就可以提取出大量的信息。”格雷罗解释道。高质量的病毒基因组数据库为更好地理解病毒在肠道微生物群中扮演的角色铺平了道路,包括助力研发新的治疗方法,如来自噬菌体的抗菌素等。

除此之外,《今日医学新闻》指出,新研究还进一步证实了肠道微生物组与个人生活方式、年龄和疾病之间的联系。2020年发布的一项研究发现,肠道内的微生物群落十分多变,且每个人体内的微生物群可能是“独一无二”的。

而这项新研究也表明,肠道噬菌体的组成因生活方式不同而存在差异。比如,在城市地区生活的人体内的噬菌体往往针对一种名为“拟杆菌”的细菌。而相比之下,那些来自非城市地区(在农村和狩猎社区)的人体内的噬菌体则更喜欢一种名为普雷沃菌科的细菌。


来源:红星新闻(记者 徐缓)

责任编辑 顾庆华

校对 袁熙

编审 赵梅圭

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