华盛顿大学医学院（WashU Medicine）的研究实验室正在参与一项新的合作项目，旨在揭开人体内寄生病毒的神秘面纱。研究人员获得了来自美国国立卫生研究院（NIH）的两笔总计超过1000万美元的拨款，用于研究那些尚未知与疾病相关的人体病毒。
基因组学研究人员将参与由美国国立卫生研究院发起的“人类病毒组计划”（Human Virome Program），该计划旨在更好地了解生活在我们体内和体表的庞大而多样的病毒集合——即人类病毒组，以及它们如何影响我们的整体健康。
NIH宣布了新一轮的资助，其中五项研究资助中的两项被授予华盛顿大学医学院的研究人员，这反映了其强大的跨学科研究网络和实验室基础设施，基于其在其他大型基因组研究项目（如人类基因组计划）中的领导角色。
Gautam Dantas博士，病理学与免疫学系的Conan实验室和基因组医学教授，以及Megan Baldridge医学博士、哲学博士，医学副教授，获得了为期5年的520万美元拨款，用于研究噬菌体（也称为噬菌病毒），即专门感染细菌的病毒。
他们将研究当健康个体的肠道微生物群因抗生素暴露或其他肠道干扰（如早产儿的感染和成人炎症性肠病）失衡时，噬菌体所扮演的角色。
“关于这些炎症性疾病特别令人担忧的是，我们仍然不知道其病因。”Dantas说，“我们的研究是确定噬菌体是否可能是解释这些疾病机制的一部分的第一步。我们将使用机器学习、人工智能和其他分析工具来识别可能影响疾病进展的病毒。”
另一项由Kristine Wylie博士（儿科副教授）、Molly Stout医学博士（密歇根大学妇产科副教授）和Linda Ernst医学博士（芝加哥大学普利兹克医学院病理学教授及Endeavor Health病理学研究副主席）组成的多个主要研究人员团队获得了为期5年的570万美元NIH拨款，用于研究感染人体细胞的病毒如何影响与怀孕相关的免疫系统变化。
他们的研究重点是检查怀孕期间和产后病毒群落及其免疫反应的变化。研究部位包括阴道、胎盘、血液和鼻腔。
“我们体内的病毒受到免疫系统的控制。”Wylie说，“在怀孕和产后期间，母体-胎儿免疫系统会发生巨大的、发育编程的变化，这些变化为我们提供了一个研究免疫系统变化如何影响病毒组的机会。”
据估计，人体微生物组中寄生着超过380万亿个病毒。这意味着共生病毒颗粒的数量远远超过人体微生物组中的细菌细胞和组成人体的细胞总和。
然而，绝大多数寄生于健康人体内的多样化病毒仍未被识别和充分理解。解开人类病毒组的“暗物质”之谜可以帮助研究人员构建更精细的模型，从而解开人类疾病发作的复杂性，更好地理解其原因，并提出新的、更有效的治疗方法。
NIH于2022年启动了“人类病毒组计划”，以克服特定障碍，例如需要开发新的测序技术来专注于病毒识别，以及缺乏集中数据库以共享和比较新发现的病毒。
该计划资助的每一项研究都预计将有助于建立一个全面的库存，涵盖人体微生物组中的每一种病毒，包括它们与肠道细菌和人体细胞的相互作用信息。
华盛顿大学医学院成功获得两个研究资助，反映了其在跨学科研究网络和实验室基础设施方面的强大实力，特别是在其他大型基因组研究项目（如人类基因组计划和人类微生物组计划）中的领导角色。
Dantas、Baldridge和Wylie的病毒组研究将共同探索驱动人体微生物组组成剧烈变化的生物学因素。他们之前的工作表明，微生物种群的扰动可以指示微生物组是否稳定和健康，或是否以使它容易受到致病病原体（包括病毒）侵害的方式发生转变。
Dantas、Baldridge及其合作者将分析健康参与者和接受肠道疾病治疗的个体的粪便样本。
“这里的主要成果是与人类健康相关的功能发现。”Dantas说，“在对这些样本进行基因组测序的过程中，我们将捕捉到一些关于其功能的信息。我们将尝试确定哪些DNA片段是病毒，并尝试将其特定功能和特征联系起来，以了解它们如何影响人体肠道的健康与疾病状态之间的平衡。”
Wylie的项目同样旨在生成有关病毒群落组成和功能的基本发现。她的团队利用ViroCap，这是她和华盛顿大学同事九年前开发的一种专利技术，以提高病毒分析的基因组测序灵敏度。该过程可以检测到非常低丰度的病毒，使研究人员能够识别和比较从未记录过的病毒特性——这是“人类病毒组计划”的关键目标之一。
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