科学家在人类肠道细菌中发现数百种新病毒 或为微生物组疗法铺路
                
                近日,莫纳什大学生物科学学院的Jeremy J. Barr教授与哈德森医学研究所的Sam Forster副教授领导的国际研究团队,在人类肠道细菌中发现了数百种此前未知的病毒。这些病毒被称为噬菌体(bacteriophages),它们未来或能成为重塑肠道微生物组、改善肠道健康的新工具。这项成果已发表在顶级学术期刊《自然》(Nature)上,是同类研究中的首个以大规模培养为基础的系统研究。

基于培养的研究揭示隐藏的病毒世界
该团队采用了来自澳大利亚微生物组培养库的人类肠道样本,共分离出252株细菌菌株进行深入分析。所有样本都需在无氧环境中培养,以模拟肠道的自然条件。研究人员随后利用10种不同的物质与条件刺激这些细菌,试图诱导潜伏的病毒活化。
令人意外的是,研究发现两种因素对病毒的激活作用最强——植物性代糖甜菊糖(Stevia)以及由肠道上皮细胞自然释放的化合物。这些物质能唤醒潜伏在肠道细菌中的“沉睡病毒”,从而揭示了人体自身化学物质与病毒活动之间的复杂关系。
人类细胞可“唤醒”休眠病毒
研究负责人Barr教授指出,这项研究重新定义了我们对肠道病毒生态的认识。
“我们发现,人类肠道细胞释放的特定化合物能唤醒细菌内的休眠病毒。这一现象可能与炎症性肠病(IBD)等慢性疾病密切相关,因为这类疾病常伴随肠道细胞死亡和炎症反应。”
研究结果表明,大多数噬菌体在正常状态下是休眠的,仅少部分会在实验条件下被激活。然而,当暴露于人类肠道细胞环境时,病毒活化的比例显著上升,这说明人体在塑造肠道病毒群落中扮演着主动角色。
CRISPR技术揭示病毒休眠机制
团队借助CRISPR基因编辑技术,进一步找出了能抑制病毒活化的关键基因突变。这为理解噬菌体如何进入长期休眠提供了分子层面的线索。通过掌握这一机制,未来科学家或能人为调控肠道病毒群落,为治疗慢性炎症、代谢疾病乃至癌症开辟新思路。
研究第一作者Sofia Dahlman博士表示:
“我们早已知道肠道中存在大量病毒,但过去缺乏系统研究的实验手段。现在我们不仅能培养这些病毒,还能看到人类宿主如何直接影响它们的行为。”
从基础研究走向临床应用
这项研究汇集了莫纳什大学、哈德森医学研究所及多个国际合作团队历时八年的努力。Forster副教授认为,这项成果将成为推动医学转化研究的重要基础。
“能够在实验室中培养这些病毒,让我们得以研究它们的功能,为从炎症性肠病到癌症的微生物组疗法提供可能。”
同时,研究还为未来设计具有定制化病毒功能的益生菌提供了理论支持,有望推动个性化肠道健康管理的发展。
解码“肠道病毒暗物质”的新起点
Barr教授总结道:
“这项研究为理解人类肠道中的‘病毒暗物质’提供了关键突破。我们的成果不仅推动了合成生物学与生物技术的发展,也为未来的微生物组疗法奠定了坚实基础。”
这项发现标志着人类在认识肠道病毒生态系统、探索病毒与宿主关系方面迈出了重要一步,也为肠道健康与疾病治疗开启了全新的研究方向。