有些东西在你的肚子里就是天生一对:花生酱和果酱、盐和胡椒、细菌和噬菌体。对于生活在你肠道中的细菌种类来说,有一类叫做噬菌体的病毒会自然地感染它们。尽管噬菌体与细菌共同进化,但它们却鲜少受到关注。分类起来更困难,而且它们与所针对的细菌紧密相连,科学家们很难理解它们的功能。
但如果有一种方法可以比较相同的肠道微生物条件,有无噬菌体的情况呢?
弗吉尼亚理工大学的生物学家Bryan Hsu的团队找到了一种方法来实现这一点。
Hsu和他的研究生Hollyn Franklin建立了一个模型,允许他们从一个小鼠的肠道微生物组中减少噬菌体群体——然后再将它们恢复——而不影响细菌。在对这一模型的初步测试中,研究人员发现证据表明噬菌体可能会增加肠道细菌对抗生素的敏感性。他们的研究成果发表在《细胞宿主与微生物》期刊上。
什么能够抑制细菌的病毒而不影响细菌本身?在早期的文献搜索中,Franklin发现了一种名为吖啶黄的化学化合物,它符合这一要求。它是巴西广泛使用的一种治疗尿路感染(UTI)药物的成分之一。
幸运的是,Hsu实验室的一名成员兼论文合著者Rogerio Bataglioli是巴西人。他向父母家寄了一大批吖啶黄。Franklin开始给实验小鼠施用吖啶黄。在12天的时间里,病毒颗粒的浓度显著降低。当她停止用药后,这些病毒也没有反弹。
但当Franklin重新引入从小鼠自身肠道微生物组中提取的小样本时,天然噬菌体群体又恢复了生机。
“当我们希望它们消失时,它们就消失了;当我们希望它们回来时,它们就回来了。”Hsu说。“这意味着我们有了一个噬菌体条件性小鼠模型。”或者更有趣一点:BaCon小鼠模型。
加剧抗生素损害
为了看看这种小鼠模型是否对健康有重要意义,Hsu的研究团队直接研究了抗生素对患者常驻微生物群体的附带损害这一热门话题。
噬菌体是否在抗生素治疗后的破坏性影响中起着某种作用?Hsu和Franklin使用他们的BaCon小鼠模型来探讨这个问题,并给有和没有噬菌体群体的小鼠施用抗生素。
他们的结果表明,噬菌体增加了细菌对抗生素的敏感性。
“很难得出明确结论,但这些结果告诉我们,噬菌体对我们对抗生素的反应有一定意义。”Hsu说。
Franklin表示,下一步的问题将探索噬菌体是否导致这些效应或只是与之相关,以及噬菌体在疾病中的作用——这将为微生物组研究打开新的大门。
更多信息:A bacteriophage-conditional mouse model reveals the impact of phages within a conventionally colonized gut microbiota, Cell Host & Microbe (2025). DOI: 10.1016/j.chom.2025.04.002.
由弗吉尼亚理工大学提供
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