哈德逊医学研究所
数百种生活在我们肠道内细菌中的新病毒在一项由哈德逊医学研究所的萨姆·福斯特副教授和蒙纳士大学生物科学学院的杰里米·J·巴尔教授领导的国际研究中被发现。
这些被称为噬菌体的病毒最终可能被用于重塑肠道微生物组,从而可能影响肠道健康和各种疾病的发展进程。
这项发表在《自然》杂志上的研究是同类研究中的首创,采用大规模基于培养的方法来分离和研究人类肠道中的温和噬菌体。
研究团队使用了来自人类微生物组的252种细菌分离物,这些分离物来源于澳大利亚微生物组培养物收藏库(AusMiCC)。
这些分离物必须在实验室中使用特殊无氧室(不含氧气)进行培养,然后用十种不同的化合物、食物和条件进行处理。令人惊讶的是,研究团队发现,常见的植物性糖替代品甜菊糖以及我们自身肠道细胞释放的化合物,是肠道噬菌体的主要激活剂。
"这是一项基础性研究,改变了我们思考和研究人类肠道内病毒的方式,"作为该研究高级作者的巴尔教授表示。
"我们发现,人类肠道细胞产生的化合物可以唤醒肠道细菌内休眠的病毒。这对炎症性肠病(IBD)等肠道疾病可能具有重大意义,因为在这些疾病中,炎症和细胞死亡很常见。"
该研究还表明,大多数肠道噬菌体处于休眠状态,只有很小一部分能够在测试条件下被激活。
然而,当暴露于人类肠道细胞时,这些病毒的激活率显著上升,这表明人类生物学在塑造肠道病毒景观方面发挥着重要而直接的作用。
"我们知道肠道中充满了病毒,但直到现在,我们还没有在实验室中研究它们的工具和实验方法,"该研究的第一作者索菲亚·达尔曼博士解释道。"我们的发现表明,人类宿主不仅仅是一个被动的环境,它还在积极影响病毒行为。"
通过基于CRISPR的基因工程技术,研究团队进一步确定了阻止激活的病毒基因突变,为了解某些肠道病毒如何永久休眠提供了见解。这一发现可以为旨在通过操控肠道微生物组来获得健康益处的未来治疗策略提供信息。
该研究代表了蒙纳士大学和哈德逊医学研究所之间超过八年的合作工作,以及几个其他国内外研究团队的共同努力。
福斯特副教授认为,这项基础性研究将对健康转化产生重大影响。
"能够培养这些病毒使我们能够了解它们的功能,并为开发针对从炎症性肠病到癌症等疾病的微生物组治疗方法提供了机会。该技术还提供了设计具有定制病毒功能的益生菌菌株的能力,"他表示。
巴尔教授表示同意:"这项工作为合成生物学、生物技术和微生物组治疗的未来应用奠定了基础;这是解码人类肠道病毒'暗物质'的重大进展。"
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