Cell：人體內(nèi)隱藏著多少種病毒？答案是至少14萬種

wenxuefeng360 2021-02-21

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撰文｜王聰

編輯｜nagashi

排版｜水成文

人類和其他哺乳動物一樣，身體被包括細(xì)菌、病毒和真菌在內(nèi)的數(shù)萬億微生物占據(jù)，這些微生物被統(tǒng)稱為共生菌群。從某種意義上來說，“人”是一個由人體和共生菌群的多元復(fù)合體。

人體腸道內(nèi)寄生著大量細(xì)菌，這些腸道菌群的失衡，影響著人類肥胖、腸炎、自身免疫疾病、對癌癥治療藥物的反應(yīng)，甚至影響人類壽命等等。因此，有必要了解人類的腸道細(xì)菌以及感染這些細(xì)菌的噬菌體在人類健康和疾病中的作用。

2021年2月18日，世界上最著名的基因組測序研究中心之一的Wellcome Sanger研究所的 Trevor D. Lawley 等人在 Cell 雜志發(fā)表了題為：Massive expansion of human gut bacteriophage diversity 的研究論文。

研究團(tuán)隊通過挖掘全球范圍內(nèi)28060個人類腸道宏基因組和2898個培養(yǎng)的人類腸道細(xì)菌基因組，建立了一個包含約142809種噬菌體的腸道噬菌體數(shù)據(jù)庫（GPD），其中一半以上是之前從未發(fā)現(xiàn)過的新型病毒。

這項研究建立了迄今為止最大最全面的人類腸道噬菌體數(shù)據(jù)庫，為更好地了解病毒在腸道微生物組中的作用鋪平了道路，還有助于發(fā)現(xiàn)治療耐藥細(xì)菌感染的新方法。

噬菌體（Phage），是感染細(xì)菌、古菌等微生物的一類病毒的總稱，噬菌體必須在活菌內(nèi)寄生，有嚴(yán)格的宿主特異性，其取決于噬菌體吸附器官和受體菌表面受體的分子結(jié)構(gòu)和互補(bǔ)性。噬菌體是病毒中最為普遍和分布最廣的群體，在一些充滿細(xì)菌群落的地方聚集，如：泥土、動物和人類的腸道中，都有著豐富的噬菌體。

該研究鑒定了一組具有共同祖先的新型病毒，并將其命名為Gubaphage，這是人類腸道中第二大病毒進(jìn)化枝，僅次于2014年發(fā)現(xiàn)的crAssphage。這兩種病毒似乎都感染相似類型的人類腸道細(xì)菌，但是這一新發(fā)現(xiàn)的Gubaphage的具體功能和作用還需要進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)。

研究團(tuán)隊表示，這項研究有著嚴(yán)格的質(zhì)量控制流程，加上運用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，因此能夠最大程度減輕污染并獲得高度完整的病毒基因組。

這一高質(zhì)量的病毒基因組為更好地了解病毒在腸道微生物組中的作用鋪平了道路，有助于發(fā)現(xiàn)新的治療方法，例如使用噬菌體作為抗菌劑，消滅耐藥性細(xì)菌。

2019年5月，Nature Medicine 雜志就曾發(fā)表論文，一名感染了罕見結(jié)核分枝桿菌的小女孩，在奄奄一息、走投無路的情況下，接受了經(jīng)過工程改造的噬菌體療法，噬菌體成功消滅了感染她的細(xì)菌，將她從死神的鐮刀下拉了回來。

總的來說，研究團(tuán)隊通過挖掘全球范圍內(nèi)28060個人類腸道宏基因組和2898個培養(yǎng)的人類腸道細(xì)菌基因組，建立了一個包含約142809種噬菌體的迄今為止最全面最完整的人類腸道噬菌體數(shù)據(jù)庫（GPD），其中一半以上是之前從未發(fā)現(xiàn)過的新型病毒。