Nature：新研究发现人类肠道中的数百种噬菌体

近日，澳大利亚莫纳什大学的研究人员发现了数百种栖息在我们肠道内的噬菌体。这些噬菌体未来可用于重塑肠道微生物群，进而影响肠道健康及各种疾病的进展。

大规模的宏基因组研究揭示了人类肠道内丰富的噬菌体多样性。然而，由于缺乏培养的分离株，人们对这一复杂环境中噬菌体与宿主的相互作用仍知之甚少。

近日，澳大利亚莫纳什大学的研究人员发现了数百种栖息在我们肠道内的噬菌体。这些噬菌体未来可用于重塑肠道微生物群，进而影响肠道健康及各种疾病的进展。

这项成果于10月15日发表在《Nature》杂志上。它是首次采用大规模、基于培养的方法来分离和研究人类肠道中的温和噬菌体。

研究人员分析了252株来自人类微生物组的细菌分离株，它们来源于澳大利亚微生物组培养物保藏中心（AusMiCC）。

他们利用专门的厌氧培养箱培养这些分离株，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，甜菊糖（一种常见的代糖）和我们肠道细胞释放的化合物，竟是激活肠道噬菌体的主要因子。

通讯作者、莫纳什大学的Jeremy Barr教授指出：“这项基础性研究改变了我们对人类肠道内病毒的看法和研究方式。”

“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的休眠病毒。这可能对炎症性肠病（IBD）等常见肠道疾病产生重大影响。”

研究还显示，大多数肠道噬菌体处于休眠状态，只有一小部分能够在测试条件下被激活。

然而，当接触人类肠道细胞时，这些病毒的激活率显著上升，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，但此前缺乏在实验室中研究它们的工具和实验方法，”第一作者Sofia Dahlman博士解释说。“我们的研究结果表明，人类宿主并非被动的环境，而是积极地影响着病毒的行为。”

利用基于CRISPR的遗传改造技术，研究人员进一步鉴定了阻止病毒激活的基因突变，揭示了某些肠道病毒如何进入永久休眠状态。这一发现有望协助人们设计治疗策略，以便从健康角度改造肠道微生物组。

Barr教授表示：“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，它是破译人类肠道病毒这种暗物质的重要突破。”

参考文献

Temperate gut phages are prevalent and diverse, 1 yet rarely induced