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婴儿肠道噬菌体的持久性
原创 发布时间:2024-02-02 浏览次数: 94 来源: 刘泽锟

核心提示:通过识别和追踪早产儿和足月婴儿及其母亲在前3年中的噬菌体和细菌菌株变化,并通过群体遗传学分析,确定了噬菌体在人类肠道中的持久性。


  婴儿肠道噬菌体组在3岁时具有成人样的多样性,保留了9%的初始噬菌体。母体传播的噬菌体菌株更有可能在婴儿肠道中持续存在。


  来自美国加州大学伯克利分校创新基因组研究所的Jillian F. Banfield课题组,在Cell Host &Microbe发表了一篇关于婴儿肠道噬菌体的文章。该论文分别从52名婴儿和42名母亲身上提取了735份和84份粪便样本进行测序,获得了8,424种DNA噬菌体和1,951种细菌基因组。

  婴儿肠道噬菌体组在出生到3岁之间经历了噬菌体种群更替,其中大约9%的初始定植噬菌体在这段时间内持续存在。母体肠道噬菌体组被认为是这些长期存在的噬菌体的关键来源。垂直传播的噬菌体比其余噬菌体更有可能在母亲和婴儿中持续存在,这意味着母亲和婴儿之间的持续和相互传播。

  拟杆菌噬菌体是可能携带最持久噬菌体类群。拟杆菌菌株也比其他属的菌株更有可能在婴儿中存活。细菌的持久性需要机制,例如使用CRISPR-Cas系统,来逃避噬菌体的捕食。对细菌-噬菌体共存性的观察表明,这两个实体之间可能已经达成了妥协。推断,具有不同程度噬菌体敏感性的混合宿主群体的存在可能确保了噬菌体与细菌的长期共存。

  噬菌体的持久性受到早产的影响。与足月婴儿相比,早产儿的初始肠道微生物组往往由医院相关菌株组成,并经历更剧烈的微生物组转变,以达到稳定的、类似足月的状态。与早产儿相比,足月婴儿更可能被持续存在的菌株定植。在这项研究中,足月婴儿比早产儿有更多的持续性噬菌体。早产儿缺乏长期持久性噬菌体的部分原因可能是缺乏早期定植的拟杆菌菌株。随着婴儿的成熟,病毒的多样性增加。与肠道细菌群落的趋势相似,3年后,早产儿和足月婴儿的肠道吞噬细胞的复杂性与母亲相当。

  总之,通过评估婴儿及其母亲体内持续存在的噬菌体,并评估与长期噬菌体定殖相关的因素,该论文提供了早期肠道噬菌体组的精细视图。尽管由一小部分初始噬菌体定植体组成,但噬菌体滞留体可能在塑造婴儿肠道微生物组的发育轨迹方面发挥着重要作用。通过识别和追踪早产儿和足月婴儿及其母亲在前3年中的噬菌体和细菌菌株变化,并通过群体遗传学分析,确定了噬菌体在人类肠道中的持久性。

  参考文献:https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.11.015

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