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Nature:继胃肠道微生物组后,科学家揭示肠道病毒组重要作用

2018-08-04 来源:中国病毒学论坛  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:在人及动物的消化道中存在着大量的微生物和病毒也是情理之中的事情。微生物,比如细菌,古菌,真菌,衣原体支原体,甚至有可能有原生动物。

 “来自纽约大学Langone医学中心的微生物学家说,他们获得了第一个强有力的证据证实,天然存在于肠道中的病毒(他们将其称作为“病毒组”(virome))像居住在肠道中、构成“微生物组”(microbiome)的细菌一样发挥了维持健康以及对抗感染的作用。”

 
研究人员称他们还发现MNV支持了免疫系统抵抗组织损伤。“我们的研究提供了令人信服的数据,表明小鼠肠道中病毒和细菌之间的相互支持关系,并为进一步研究病毒组支持免疫系统的确切机制奠定了基础,这有可能也适用于人类,”此项目的高级研究员、纽约大学Langone医学中心助理教授KenCadwell博士说。“很久以前我们就知道人们老是感染病毒和细菌,并且他们不会生病。现在我们获得了科学证据证实,正如我们知道许多的细菌感染对于维持健康有益,并非所有的病毒感染都是不好的,实际上有可能有益于健康。”根据Cadwell所说,直到现在科学家们还主要是追踪病毒组存在的遗传证据,但却没有人确认它正常存在于肠道中,或是阐明其扮演的是有害、中立或有利的角色。在他们的研究中,该研究小组借助了以往对于培育形成炎性肠病的小鼠的研究。人们认为炎性肠病是一种受到微生物组细菌影响的疾病。该研究表明,在这些易感小鼠中慢性MNV感染可以对肠组织造成与慢性细菌暴露一样的炎症损伤,表明了一种相似的、免疫触发作用。在新研究中,Cadwell和同事们培育出了没有正常肠道细菌,且由于缺乏细菌刺激和营养物免疫系统和肠均发育不全的小鼠,然后喂给这些小鼠MNV。相比于正常小鼠,这些小鼠缺乏免疫系统T细胞和B细胞,吸收营养物质的肠绒毛萎缩、更细,在绒毛之间的隐窝中有一些小于正常的周围组织。在MNV感染两周后,与其他病菌严格隔离的这些小鼠显示免疫系统完全恢复,几乎完全逆转了肠损伤。而在近期抗生素治疗消灭了肠道微生物组的正常小鼠中,给予MNV同样让它们恢复了健康。它们血液中的T细胞水平增加了一倍,在肠组织和血液样本中均可检测到B细胞抗体。另外的一些测试证实,MNV介导的治疗效应依赖于增强抗病毒1型干扰素蛋白传递的免疫系统信号,证实了这种病毒在驱动免疫反应中发挥关键作用。在设计来模拟人体过度使用抗生素的影响,以及测量MNV感染保护性效应的另一系列测试中,研究人员喂给正常小鼠一种损害肠组织的化合物。所有小鼠此前都接受过抗生素处理,清除了细菌。相比于没有感染MNV的小鼠,用MNV预处理及感染MNV的小鼠活得更长,有更长的绒毛,肠组织损伤较少。这些MNV感染小鼠因腹泻而丧失的水分也明显少一些,溃疡引起的组织过度增生及积液减少,所有这些迹象表明肠道损伤减少。Cadwell说,该研究小组下一步计划分类其他肠道病毒的健康危害和益处,并确定它们的特征,以及每种病毒与微生物组的互作或是行为差异。他还计划调查某些病毒是否只对特定的人群有害或有益。Cadwell谨慎地指出,这项研究并没有建议人们考虑让自身去感染任何的病毒。他说,和细菌一样,太多有可能会有害健康。
 
这个图是对这个文章的最好说明。a是正常情况,肠道细胞长得很好,肠道内部的免疫很不错,肠道外面的细菌群和病毒也很丰富。b是一种无法着生细菌小鼠的肠道,绒毛细胞表面没有细菌着生,细胞形态发育很差,免疫基本没有,一旦外界其他有害菌群入侵,将有很大麻烦。c是用MNV感染无菌群的抗生素处理后(肠道有损伤)小鼠肠道,看到细胞的形态变得正常了,免疫途径也得到了恢复。(注:抗生素损伤的小鼠肠道的很多表型和无菌群的小鼠肠道表型相似。)
 
对于消化道的菌群组的概念是要比病毒组早一些,而且大量的测序工作和分析工作给出了很多有益的信息。这些测序工作得益于高效的测序技术,和很多辛苦工作的研究人员,尤其是华大基因的研究者们。而病毒组的概念也并非很新的概念,早在2010年就有报道(Virusesinthefaecalmicrobiotaofmonozygotictwinsandtheirmothers.Nature466,334–338(15July2010))。
 
生物体并非孤立存在的,而是与其他生物以及环境有着很大关系的。因此,在人及动物的消化道中存在着大量的微生物和病毒也是情理之中的事情。微生物,比如细菌,古菌,真菌,衣原体支原体,甚至有可能有原生动物。病毒的话,可能有植物病毒(我也很奇怪为啥会有植物病毒),动物病毒,真菌病毒,细菌病毒等等。
 
相对于消化道菌群组,病毒组则更加难以检测和测序。考虑到病毒就遗传物质而言,可以分为RNA病毒和DNA病毒(朊病毒这里不做讨论),以目前的技术,大规模的DNA测序非常成熟了,但是RNA测序远没有这么简单。所以,测到的病毒组应该还是以DNA病毒为主。能够通过测序信息,来与数据库比对,可以让我们对病毒-细菌-人之间的关系有进一步的了解,但是想完全厘清三者间的关系则非常复杂。本身来说,这类的“组”都是大量片段化信息的“组合”,不仅会造成一些错误还会丢失不少重要信息。加上,我们对生物见的互作关系了解的非常少,所以这些“组”的信息可以提供一些参考,而非绝对的准确的指导性信息。
 
A测序非常成熟了,但是RNA测序远没有这么简单。所以,测到的病毒组应该还是以DNA病毒为主。能够通过测序信息,来与数据库比对,可以让我们对病毒-细菌-人之间的关系有进一步的了解,但是想完全厘清三者间的关系则非常复杂。本身来说,这类的“组”都是大量片段化信息的“组合”,不仅会造成一些错误还会丢失不少重要信息。加上,我们对生物见的互作关系了解的非常少,所以这些“组”的信息可以提供一些参考,而非绝对的准确的指导性信息。
 
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