凌恩生物文献分享|中科院I区期刊综述,再爆人体病毒组研究新热点!
人体内生活着380万亿个病毒,其数量是细菌的十倍,它们几乎遍布人体各个角落,同样对人体的健康和微生态的平衡有重要影响。
中科院I区期刊FEMS Microbiology Reviews以《The role of virome in the gastrointestinal tract and beyond 》为题,对人体微生态研究的新热点——人体病毒组研究进展进行了综述报道。
人类肠道病毒组由多种共生病毒和致病性病毒组成。这些病毒在生命的初始就开始定殖,并通过母乳喂养等喂养形式和更广泛的环境暴露而进一步深化。在此过程中,病毒与宿主细菌之间不断互作,塑造了人体的菌群也塑造了人体。随着年龄的增长,肠道病毒组中真核病毒的丰富度增加,而噬菌体的丰富度及多样性下降。有趣的是,肠道病毒组的整体变化与肠道菌群呈现相反的趋势。
图1 健康个体一生中,人体肠道内细菌和病毒种群的变化同时,饮食等因素对人体病毒组的影响也十分显著,部分饮食因素可以诱导噬菌体进而造成肠道微生物组的动态变化,影响肠道微生物组组成。受此影响,人体肠道病毒组也呈现出一定的种族或地域性。
已有研究报道,肠道病毒组与多种肠道疾病有关,包括一些急性感染和慢性疾病(详可参见原文Tabel 2 )。病毒感染呈现出儿童与成人不同的易感差异,此外在不同类型的慢性疾病中,也明确了一些代表性病毒毒株。研究结果表明,肠道噬菌体一般不被认为是人类疾病的直接致病因子,而是调节细菌群落的主要驱动因素,造成生态失衡,进而诱发疾病症状。在此基础上,一些病毒亦可以作为生态失调相关疾病的生物标记物。
Tabel2 人类疾病中肠道病毒和细菌种群的改变此外,病毒与免疫细胞间的相互作用触发了广泛的免疫反应,影响着人体的不同代谢途径。除了在调节人体肠道微生态方面的关键作用外,肠道病毒组还直接或间接地促进了远端器官的疾病发生。
图2 噬菌体与免疫系统之间的直接相互作用 图3 硫化氢(H2S)生产途径概述:人结肠细胞内的半胱氨酸分解代谢和硫酸盐还原细菌(SRB)中潜在的噬菌体AMG介导的硫酸盐还原及其对人类健康的影响现有对人体肠道病毒组的研究仍十分有限,尤其是对噬菌体的研究仍有很大的空白:大多数噬菌体基因组与现有的病毒数据库没有同源性,且不能与宿主进行关联,同时,受限于技术,难以对肠道病毒组组成进行评估,都阻碍了人体病毒组相关研究的开展。
凌恩生物医学宏病毒组项目,为解决宏病毒组研究技术瓶颈,深入解析病毒与人体健康的关系开辟了新的研究思路!