（圖片來源：CC0 Public Domain）

美國俄亥俄州立大學（Ohio State University）科學家所研發的腸道病毒組數據庫（Gut Virome Database）識別出33242種人類腸道中獨有的病毒種群。像人類腸道中這樣的病毒集合稱作病毒組（virome）。這並非是什麽(me) 警鍾：大部分病毒並不致病。

事實上，科學家越了解這些病毒，就越將其視作人類生態係統的一部分；病毒被認為(wei) 有潛力成為(wei) 一類對抗致病菌的藥物，尤其是那些對抗生素有耐藥性的細菌。更好地了解腸道環境內(nei) 的病毒甚至能加深我們(men) 對一些新冠肺炎重症患者經曆的胃腸道症狀的理解。

研究人員計劃定期更新這一公開獲取數據庫。

“我們(men) 已建立了一個(ge) 可靠的出發點，以看清人類體(ti) 內(nei) 的病毒組。”該研究的共同作者Olivier Zablocki講道，他是俄亥俄州立大學微生物學博士後研究員。“如果我們(men) 能夠表征維持我們(men) 身體(ti) 健康的病毒，未來我們(men) 就可利用這一信息設計療法，來應對那些無法用藥物治療的病原體(ti) 感染。”

該研究發表在《細胞-宿主和微生物》（Cell Host & Microbe）雜誌上。

（圖片來源：Pixabay）

近年來對於(yu) 腸道微生物組的利弊已經有了大量的討論，但腸道以及體(ti) 內(nei) 各處的病毒難以檢測，因為(wei) 它們(men) 的基因組不包含細菌基因組測序中常見的特征序列。病毒序列還有廣大的未探索空間，科學家常將其比喻為(wei) “暗物質”。

為(wei) 了展開此項研究，研究人員從(cong) 分析近十年的32項研究數據開始，這些數據覆蓋了來自16個(ge) 國家、共1986名健康和患病人口的腸道病毒。使用病毒基因組探測技術，團隊識別出超過3.3萬(wan) 個(ge) 不同的病毒種群。

“我們(men) 使用已知的病毒訓練機器學習(xi) ，以幫助我們(men) 識別出未知的病毒。”論文的第一作者Ann Gregory如此說道，在完成此研究的時候她還是俄亥俄州立大學的研究生。“我們(men) 很有興(xing) 趣知道能在腸道中看到多少種類的病毒，既然我們(men) 無法‘看’清病毒，那麽(me) 我們(men) 就通過已經看到的基因組類型來確認。”

他們(men) 的分析還證實了一些小型研究的發現，這些研究表明，盡管一小部分人共享少數病毒種群，但並不存在全人類共有的核心腸道病毒組。

然而，研究人員還是發現了一些趨勢。在健康的西方人體(ti) 內(nei) ，年齡會(hui) 影響腸道病毒多樣性，從(cong) 兒(er) 童期至成年期多樣性大量增長，到65歲之後下降。這一模式符合人們(men) 已知的腸道細菌多樣性變化趨勢，隻有一個(ge) 例外：免疫係統未發育完全的嬰兒(er) 腸道內(nei) 滿是各種病毒，而細菌多樣性卻很低。

與(yu) 西方人相比，生活在非西方國家的人體(ti) 內(nei) 擁有更高水平的腸道病毒多樣性。Gregory說，其他研究也發現非西方人口搬到美國或者其他西方國家生活後，他們(men) 體(ti) 內(nei) 的微生物組多樣性會(hui) 下降，表明飲食和環境會(hui) 驅動病毒組差異。（例如，科學家在腸道中發現了一些完整的植物病毒，它們(men) 進入腸道的唯一方法就是飲食。）在已分析的32項研究中，病毒多樣性的差異還體(ti) 現在健康和患病的參與(yu) 者體(ti) 內(nei) 。

“生態學的一條通用法則是，更高的多樣性產(chan) 生更健康的生態係統。”Gregory說，“我們(men) 知道，更多樣性的病毒和微生物通常與(yu) 更健康的個(ge) 體(ti) 相關(guan) 聯。而且我們(men) 也看到，更健康的個(ge) 體(ti) 趨向於(yu) 擁有更多樣的病毒，由此表明，這些病毒可能產(chan) 生一些潛在的積極效果，發揮有益作用。”

幾乎所有的病毒種群（97.7%）都是噬菌體(ti) ，一種感染細菌的病毒。沒有宿主，病毒無法發揮功能，它們(men) 在環境中遊蕩，直到感染另一有機體(ti) ，利用其特性來複製自身。大部分人類研究過的病毒會(hui) 殺死自己的宿主細胞，但是，Gregory和Zablocki工作的俄亥俄州立大學實驗室科學家發現了越來越多這樣的噬菌體(ti) 類病毒，它們(men) 會(hui) 和自己的宿主微生物共生，甚至製造基因幫助宿主細胞競爭(zheng) 存活。

該實驗室的領導，也是該研究的資深作者Matthew Sulliva對“噬菌體(ti) 療法”有自己的見解。這種治療思路已存在一百年了，即使用噬菌體(ti) 殺死抗生素耐受型病原體(ti) 或者超級病毒。

“噬菌體(ti) 是生物體(ti) 龐大的相互關(guan) 聯網絡的一部分，和我們(men) 共存，也靠我們(men) 生存，當我們(men) 使用廣譜抗生素對抗感染時，它們(men) 也在傷(shang) 害我們(men) 的天然微生物組。”Suillivan說，“我們(men) 正在構建一套工具包，來擴展我們(men) 的理解，強化我們(men) 的能力，幫助我們(men) 使用噬菌體(ti) 調節亂(luan) 成一團的微生物組，讓它們(men) 回歸健康狀態。”

“重要的是，這樣的療法不僅(jin) 會(hui) 影響我們(men) 人類的微生物組，還會(hui) 影響其他動物、植物以及用於(yu) 對抗病原體(ti) 和超級細菌的生物工程改造係統。它們(men) 能提供根基，協助我們(men) 考慮如何在全球海洋中對抗氣候變化的問題。”

作為(wei) 一名微生物學教授和土木、環境和大地測量工程學教授，Sullivan 已經協助建立校內(nei) 的跨學科研究合作。最近，他成立並領導俄亥俄州立大學的微生物組學科學中心，同時共同領導傳(chuan) 染病研究所的微生物群落項目。

Zablocki提到，目前有關(guan) 腸道內(nei) 病毒的功能，包括有益和有害功能，還有很多方麵需要了解。

“我覺得這是先有雞還是蛋的問題。”他說，“我們(men) 研究疾病，也研究群落結構。究竟是群落結構引發疾病，還是疾病導致群落結構變化？這一標準化的數據庫將幫助我們(men) 追尋這些問題的答案。”

（圖片來源：Pixabay）

作者：Emily Caldwell

翻譯：阿金

審校：戚譯引

引進來源：俄亥俄州立大學

引進鏈接：https://phys.org/news/2020-08-human-gut-viral-fingerprint.html