Nature子刊发文：蔬菜叶际病毒群及其对人类肠道健康的潜在贡献

随着现代饮食结构的西化和人类与自然环境接触的减少，人类肠道微生物群的多样性显著下降。蔬菜作为健康饮食的重要组成部分，不仅提供膳食纤维，还携带有丰富的微生物群，包括鲜为人知的病毒群。Hi-Woo Park 等人在《Characterization of the phyllosphere virome of fresh vegetables and potential transfer to the human gut》首次系统揭示了新鲜蔬菜表面（叶际）病毒群的多样性、生态特征及其与人类肠道病毒群的关联。这项研究通过病毒样颗粒（VLP）富集和宏基因组测序技术，探索了六种叶菜的病毒群组成及其对肠道健康的潜在影响，为食品-肠道轴的生态学研究开辟了新视角。

蔬菜叶际病毒群：未被探索的生态宝库

蔬菜叶片表面是微生物群的天然栖息地，但其病毒群（主要为噬菌体）长期被忽视。Park 等人的研究针对菠菜、紫苏、红叶生菜、绿叶生菜、罗马生菜和白菜六种叶菜，采用 VLP 富集结合无扩增宏基因组测序技术，系统分析了叶际病毒群的丰度和组成（图1）。结果显示，每克叶片平均携带9.8×107个病毒基因组，其中菠菜病毒丰度最高，紫苏最低。接下来，根据国际病毒分类委员会分类法确定了蔬菜病毒组的分类多样性。研究发现，93.1%的病毒序列无法归入已知分类，表明蔬菜叶际病毒群的巨大未知性。

图 1 不同蔬菜类型的植物病毒组和细菌微生物组的总丰度、多样性和组成的变化。Br 西兰花、Pe 紫苏、Sp 菠菜、Gr 绿生菜、Re 红生菜、Ro 长叶莴苣。源自参考文献

 病毒群组成因蔬菜种类、种植方式和采收时间而异。例如，无农药种植的样本病毒丰度低于常规和有机种植样本，反映了农业实践对病毒群的显著影响。分类学分析显示，双链 DNA 病毒（Caudovirales目）占主导，包括 Siphoviridae（44.8%）、Myoviridae（31.9%）等家族，而单链 DNA 的 Microviridae 仅在菠菜和绿叶生菜中显著存在。这些发现揭示了蔬菜叶际病毒群的高度特异性和动态变化，为理解食品微生物生态提供了新视角。

病毒群功能与生态作用

研究进一步探讨了蔬菜叶际病毒群的功能特性。结果表明，烈性噬菌体（以溶菌方式破坏宿主细菌）比温和噬菌体（与宿主共存）更占主导地位。烈性噬菌体携带有增强自身复制的辅助代谢基因（AMGs），而温和噬菌体则倾向于携带促进宿主适应的 AMGs。这些基因调控细菌群落结构，间接影响蔬菜的品质和安全性。例如，噬菌体通过溶菌作用塑造细菌群落，可能降低有害细菌的丰度，从而提升食品安全。

此外，研究发现叶际病毒群的多样性与季节和供应商相关，提示环境和供应链因素对病毒群组成的深远影响。这种动态变化不仅影响蔬菜的微生物安全性，还可能通过饮食传递至人类肠道，进而影响健康。蔬菜病毒与人类肠道：食品-肠道轴的桥梁

研究的另一大亮点是探索蔬菜病毒向人类肠道的潜在转移。研究团队分析了 1498 份人类粪便 VLP 宏基因组数据，发现约 10% 的蔬菜病毒存在于人类肠道病毒群中（图2）。这些肠道相关蔬菜病毒在多份研究中反复出现，显示其普遍性。进一步分析表明，这些病毒的丰度与短期蔬菜摄入显著正相关，而在代谢和免疫疾病患者中显著减少。这一发现提示，蔬菜病毒可能通过饮食直接进入肠道，补充肠道病毒群的多样性，进而支持健康肠道生态。

研究通过招募 53 名健康志愿者，结合短期（3天饮食记录）和长期（年度食物频率问卷）饮食评估，验证了蔬菜摄入与肠道病毒群的关联。结果显示，高蔬菜摄入组的肠道中蔬菜相关病毒丰度较高，表明饮食模式在塑造肠道病毒群中的关键作用。这一发现为“食品-肠道轴”提供了新的生态学证据，强调了蔬菜病毒在维持肠道健康中的潜在贡献。

图 2 人类肠道病毒组中肠道相关植物病毒的丰度和流行率。a 本研究收集的人类肠道 VLP 宏基因组的地理分布。b 人类肠道 VLP 宏基因组中肠道相关vOTU（病毒操作分类单元）的丰度和普遍性。源自参考文献

结论

Park 等人的研究通过揭示蔬菜叶际病毒群的多样性及其与人类肠道病毒群的关联，为食品安全和肠道健康研究注入了新活力。其创新方法和生态学发现不仅填补了蔬菜病毒群研究的空白，还为食品-肠道轴的跨学科研究提供了新视角。在饮食西化的背景下，这项研究强调了蔬菜病毒群在维护肠道健康的潜在作用，为促进健康饮食和可持续农业提供了科学依据。

参考文献：

Park, JW., Yun, YE., Cho, J.A. et al. Characterization of the phyllosphere virome of fresh vegetables and potential transfer to the human gut. Nat Commun 16, 3427 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58856-6