肠道细菌:病毒的惊人影响


时间:2019-06-19 11:34:48  次浏览 )

  微生物组在健康方面起着至关重要的作用。最近的一项研究调查了杀死肠道细菌的病毒如何影响这些微生物。这些发现使得已经很复杂的情况变得更加复杂。
 

微生物组既迷人又时尚。

公共利益的增加为研究我们与肠道细菌之间的相互作用提供了资金。

科学家现在已经发现了微生物组与各种疾病之间的关系,从糖尿病和肥胖到帕金森症和抑郁症。

由于肠道细菌的高调,杂货店的货架现在充满了益生菌产品。

然而,尽管它们具有广泛的可用性和普及性,但几乎没有证据表明它们在少数特定条件之外提供许多益处

虽然科学家们知道我们体内的微生物是至关重要的,但设计一种方法来调节它们以改善健康和对抗疾病仍然有很长的路要走。

其主要原因是微生物组的复杂性令人眼花缭乱。它不是一个单一的,同质的实体,而是一个微观生物的世界,它们相互作用,影响和抑制它们的邻居,能够相互杀戮,滋养和交流。

在这一点上,我们已经看到了解微生物组的来龙去脉的巨大困难,但是一些研究人员正在研究下一个复杂程度:噬菌体。

 

介绍噬菌体

噬菌体或简称噬菌体是专门破坏细菌的病毒。令人遗憾的是,噬菌体数量超过了细菌; 有细菌的地方,黑桃中有噬菌体。

噬菌体也是特定的; 它们往往只会摧毁一种或一种细菌。在抗生素出现之前,科学家们使用噬菌体来对抗感染。然而,当研究人员发现抗生素时,他们取代了噬菌体; 抗生素比噬菌体更便宜,更容易生产。

现在,随着抗生素耐药性的上升,一些研究人员正在重新审视噬菌体治疗的想法。

当然,如果噬菌体杀死细菌,它们很可能会影响微生物组。来自马萨诸塞州波士顿的布莱根妇女医院和威斯研究所的研究人员对这些丰富的病毒如何影响我们的肠道细菌感兴趣。他们在Cell Host&Microbe杂志上发表了他们最近研究的结果

我实验室的一个主要兴趣是了解肠道微生物组动态的变化。噬菌体是微生物组的一个重要组成部分,但尚未进行过多次研究。”

高级研究作者Georg Gerber博士

 

什么是噬菌体?

虽然我们知道噬菌体在肠道中含量丰富,但我们对它们的行为知之甚少。

“有些人正在探索噬菌体治疗,使用噬菌体杀死微生物,”格柏博士说,“但是噬菌体也在肠道中自然存在,与生态系统的其他部分共存。我们想知道它们是什么在那里做。“

为了研究,研究人员使用了生殖小鼠; 他们饲养这些动物的方式使它们没有细菌存在于其中或其中。

 

首先,他们向小鼠介绍了10种通常存在于人体肠道中的细菌,包括粪肠球菌大肠杆菌

然后,他们添加了专门针对他们移植到小鼠体内的细菌的噬菌体。例如,T4噬菌体靶向大肠杆菌,VD13噬菌体攻击粪肠球菌然后他们追踪每种微生物的成功。

噬菌体是特定的猎人:每种类型只杀死一种细菌。因此,当科学家向小鼠引入噬菌体时,他们会看到这种细菌的下降。然而,对其他细菌的影响更令人惊讶。

 

广泛的变化

科学家表明,虽然任何给定的噬菌体只攻击一种细菌,但噬菌体也会影响其他物种; 有些物种茁壮成长,而其他物种则逐渐减少。

从更广泛的角度来看,研究人员还评估了细菌和小鼠产生的一系列化合物; 这被称为代谢组。

他们发现,当他们向小鼠引入噬菌体并且细菌组成发生变化时,某些生物活性化学物质的水平也会发生变化。研究作者写道:

噬菌体可以调节代谢物,已知它们会影响哺乳动物宿主。”

换句话说,单一病毒株可以改变宿主动物可用的生物分子的类型或数量。

 

未来的可能性和更多的工作

格柏博士并没有错过这些研究结果所带来的广泛可能性。他说:“这一发现使我对后续工作很有吸引力并提出了重要问题:我们能否使用噬菌体来调节这些活动?这可能是一种干预条件,例如抑郁症,你想改变神经递质的水平吗?”

当然,该实验在啮齿动物模型中使用人工构建的微生物组,这使得对人类的推断变得困难。然而,它专注于获得噬菌体如何影响细菌群体的一般概述。正如研究作者所写:

“Gnotobiotic小鼠,用有限的,已知但仍然复杂的细菌集合定殖,提供了一个有吸引力的模型系统,用于全面描述肠道环境中噬菌体的行为。”

如果噬菌体对小鼠微生物组进行彻底改变,它们也可能会改变人类微生物组。变化可能不同,但原则仍然存在。

正如我们在介绍中明确指出的那样,在噬菌体进入图片之前,微生物组的效果很难理解,因此设计医疗干预还有很长的路要走。然而,这肯定不会使调查结果变得不那么有趣或值得追求。

“即使它们不被用作直接治疗剂,我们的研究表明,噬菌体可能是了解其他改变微生物组的疗法的潜在影响的良好工具,”Gerber博士总结道。

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  微生物组在健康方面起着至关重要的作用。最近的一项研究调查了杀死肠道细菌的病毒如何影响这些微生物。这些发现使得已经很复杂的情况变得更加复杂。
 

微生物组既迷人又时尚。

公共利益的增加为研究我们与肠道细菌之间的相互作用提供了资金。

科学家现在已经发现了微生物组与各种疾病之间的关系,从糖尿病和肥胖到帕金森症和抑郁症。

由于肠道细菌的高调,杂货店的货架现在充满了益生菌产品。

然而,尽管它们具有广泛的可用性和普及性,但几乎没有证据表明它们在少数特定条件之外提供许多益处

虽然科学家们知道我们体内的微生物是至关重要的,但设计一种方法来调节它们以改善健康和对抗疾病仍然有很长的路要走。

其主要原因是微生物组的复杂性令人眼花缭乱。它不是一个单一的,同质的实体,而是一个微观生物的世界,它们相互作用,影响和抑制它们的邻居,能够相互杀戮,滋养和交流。

在这一点上,我们已经看到了解微生物组的来龙去脉的巨大困难,但是一些研究人员正在研究下一个复杂程度:噬菌体。

 

介绍噬菌体

噬菌体或简称噬菌体是专门破坏细菌的病毒。令人遗憾的是,噬菌体数量超过了细菌; 有细菌的地方,黑桃中有噬菌体。

噬菌体也是特定的; 它们往往只会摧毁一种或一种细菌。在抗生素出现之前,科学家们使用噬菌体来对抗感染。然而,当研究人员发现抗生素时,他们取代了噬菌体; 抗生素比噬菌体更便宜,更容易生产。

现在,随着抗生素耐药性的上升,一些研究人员正在重新审视噬菌体治疗的想法。

当然,如果噬菌体杀死细菌,它们很可能会影响微生物组。来自马萨诸塞州波士顿的布莱根妇女医院和威斯研究所的研究人员对这些丰富的病毒如何影响我们的肠道细菌感兴趣。他们在Cell Host&Microbe杂志上发表了他们最近研究的结果

我实验室的一个主要兴趣是了解肠道微生物组动态的变化。噬菌体是微生物组的一个重要组成部分,但尚未进行过多次研究。”

高级研究作者Georg Gerber博士

 

什么是噬菌体?

虽然我们知道噬菌体在肠道中含量丰富,但我们对它们的行为知之甚少。

“有些人正在探索噬菌体治疗,使用噬菌体杀死微生物,”格柏博士说,“但是噬菌体也在肠道中自然存在,与生态系统的其他部分共存。我们想知道它们是什么在那里做。“

为了研究,研究人员使用了生殖小鼠; 他们饲养这些动物的方式使它们没有细菌存在于其中或其中。

 

首先,他们向小鼠介绍了10种通常存在于人体肠道中的细菌,包括粪肠球菌大肠杆菌

然后,他们添加了专门针对他们移植到小鼠体内的细菌的噬菌体。例如,T4噬菌体靶向大肠杆菌,VD13噬菌体攻击粪肠球菌然后他们追踪每种微生物的成功。

噬菌体是特定的**:每种类型只杀死一种细菌。因此,当科学家向小鼠引入噬菌体时,他们会看到这种细菌的下降。然而,对其他细菌的影响更令人惊讶。

 

广泛的变化

科学家表明,虽然任何给定的噬菌体只攻击一种细菌,但噬菌体也会影响其他物种; 有些物种茁壮成长,而其他物种则逐渐减少。

从更广泛的角度来看,研究人员还评估了细菌和小鼠产生的一系列化合物; 这被称为代谢组。

他们发现,当他们向小鼠引入噬菌体并且细菌组成发生变化时,某些生物活性化学物质的水平也会发生变化。研究作者写道:

噬菌体可以调节代谢物,已知它们会影响哺乳动物宿主。”

换句话说,单一病毒株可以改变宿主动物可用的生物分子的类型或数量。

 

未来的可能性和更多的工作

格柏博士并没有错过这些研究结果所带来的广泛可能性。他说:“这一发现使我对后续工作很有吸引力并提出了重要问题:我们能否使用噬菌体来调节这些活动?这可能是一种干预条件,例如抑郁症,你想改变神经递质的水平吗?”

当然,该实验在啮齿动物模型中使用人工构建的微生物组,这使得对人类的推断变得困难。然而,它专注于获得噬菌体如何影响细菌群体的一般概述。正如研究作者所写:

“Gnotobiotic小鼠,用有限的,已知但仍然复杂的细菌集合定殖,提供了一个有吸引力的模型系统,用于全面描述肠道环境中噬菌体的行为。”

如果噬菌体对小鼠微生物组进行彻底改变,它们也可能会改变人类微生物组。变化可能不同,但原则仍然存在。

正如我们在介绍中明确指出的那样,在噬菌体进入图片之前,微生物组的效果很难理解,因此设计医疗干预还有很长的路要走。然而,这肯定不会使调查结果变得不那么有趣或值得追求。

“即使它们不被用作直接治疗剂,我们的研究表明,噬菌体可能是了解其他改变微生物组的疗法的潜在影响的良好工具,”Gerber博士总结道。

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