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Nature子刊論文揭開嬰幼兒腸道病毒組神秘面紗
2015/10/30 14:56:33 瀏覽次數:235
Nature子刊論文揭開嬰幼兒腸道病毒組神秘面紗

      美國華盛頓大學(圣路易斯)醫學院的一項最新研究發現,細菌可不是嬰兒出生后“入侵”腸道的唯一生物種類,病毒也會“趁虛而入”,它們都對人體健康有著重要的影響。該研究分析了8名健康嬰兒從出生到兩歲的糞便樣品,從而跟蹤其腸道微生物組和病毒組的變化規律,相關論文發表在近期的
Nature Medicine雜志上,堪稱腸道病毒組研究開山之作之一。

      研究不但發現了新的病毒株,而且還反映出病毒和細菌之間“獵手vs獵物”的生態動力學關系。論文通訊作者Lori R. Holtz教授說,“我們剛剛開始理解我們腸道中各種生物的交互關系,它們相互之間絕對不是孤立的;我們同時也發現,嬰兒腸道環境是相當動態的,這和成人腸道微生物群落的相對穩定可大不一樣”。本研究中的糞便樣品,最早的采集于嬰兒出生1-4天后,此時病毒就已經開始出現了,而且種類還很多。Holtz教授作為圣路易斯兒童醫院小兒消化科大夫,對此也感到驚訝,“我們必須要問,這些病毒是哪里來的?我們現在還不清楚,是否飲食、分娩方式或者其它什么環境因素對此產生影響。”

      通過對糞便樣品中宏基因組的分析,研究人員發現其中一些病毒是已知可以侵染人宿主細胞的,但也有很多病毒是噬菌體,而且后者在嬰兒早期樣品中數量和種類更多,此后逐漸減少。細菌的變化趨勢則正好相反,早期樣本中較少,隨著嬰兒長大而慢慢變得更加豐富。這似乎符合“獵手vs獵物”關系:早期大量噬菌體的存在,意味著許多“獵手”沒有“獵物”,而沒有細菌這個“獵物”,噬菌體這個“獵手”是無法生存的,所以它們的數量迅速下降;而隨著“獵手”減少,細菌于是開始大量繁殖,從而最終主導腸道微生物群落。Holtz教授說,“到目前為止獵手vs獵物學說還只是一種猜測,以前多用于解釋海洋中噬菌體和細菌之間的動態關系,但也可以很好地解釋腸道中兩者的辯證關系。”

     研究還發現一種叫做“指環病毒”(Anelloviruses)的,可以侵染人體細胞,在腸道病毒組中種類較多。該病毒可以影響人體的免疫狀態,在免疫系統削弱時數量增多。Holtz教授說,“某個小孩1歲樣品中鑒定出至少47種指環病毒。請注意這些都是健康的孩子,我們猜測這可能是因為這個時期的小孩,逐漸喪失從母體帶來的免疫保護,而自身的免疫力又還沒有健全。”而且這些指環病毒,大部分還是以前未知的。這也帶來一個疑問,到底怎樣才算“健康”腸道的病毒組?建立一個明確的標準是十分必要的,將有利于科學家們理解腸道病毒組在諸如肥胖、糖尿病、大腸炎、克羅恩病等健康狀況中起何作用。“我們現在還不知道怎樣才算正常,我們還沒有足夠的數據來闡明環境是如何像影響腸道細菌微生物組那樣影響病毒組的。我們認為飲食、分娩方式、抗生素等可能會有影響,但現在還不完全確定。” Holtz教授說,“我們還有許多工作要做,才能完全理解微生物組如何對我們的健康產生長遠的影響,可能腸道大環境在嬰兒時期就已基本成型了,我們的研究還只是揭開冰山之一角。”


本文由石憶湘博士整理編譯自ScienceDaily.


原文檢索:

Efrem S Lim, Yanjiao Zhou, Guoyan Zhao, Irma K Bauer, Lindsay Droit, I Malick Ndao, Barbara B Warner, Phillip I Tarr, David Wang, Lori R Holtz. Early life dynamics of the human gut virome and bacterial microbiome in infants. Nature Medicine, 2015; DOI: 10.1038/nm.3950

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