科学家们描述了以前未知的肠道反应。
严格来说,人类无法消化复杂的碳水化合物——这是我们大肠中细菌的工作。 加州大学河滨分校的科学家刚刚发现了一组攻击这些细菌的新病毒。
这些病毒,以及它们逃避细菌宿主反击的方式,在发表于 细胞的报告.
类杆菌 可构成人类大肠中所有细菌的 60%,它们是人们获取能量的重要途径。 没有它们,我们将很难消化面包、豆类、蔬菜或其他喜欢的食物。 鉴于它们的重要性,令人惊讶的是,科学家们对捕食的病毒知之甚少 杆菌.
“这在很大程度上是未开发的领域,”领导这项研究的微生物学和植物病理学助理教授、微生物学家帕特里克·德格南 (Patrick Degnan) 说。
寻找攻击的病毒 杆菌, Degnan 和他的团队分析了一组细菌基因组,病毒可以在其中隐藏数代,直到某些东西触发它们复制、攻击并离开宿主。 这种病毒生活方式并非没有风险,因为随着时间的推移,可能会发生突变,阻止病毒逃离宿主。
关于基因组分析 拟杆菌属vulgatus,德格南的团队发现 的DNA 属于他们命名为 BV01 的病毒。 然而,确定病毒是否能够逃脱或重新感染其宿主,被证明具有挑战性。
“我们尝试了我们能想到的每一个技巧。 在我们使用无菌小鼠模型之前,实验室中没有任何效果,”德格南说。 “然后,病毒跳跃了。”
这是可能的,因为 Degnan 与 UCR 的同事、合著者和微生物学家 Ansel Hsiao 合作。
该结果表明哺乳动物肠道中的条件可作为 BV01 活性的触发因素。 这一发现强调了两者的重要性 细胞/组织 和 体内 了解微生物生物学的实验。
为了寻找有关这种细菌病毒可能对人类产生的间接影响的更多信息,Degnan 的团队确定,当 BV01 感染宿主细胞时,它会破坏该细胞的正常行为方式。
“超过 100 个基因改变了它们在感染后的表达方式,”德格南说。
在研究人员看来,两个被改变的基因都负责使胆汁酸失活,胆汁酸对微生物有毒。 作者推测,虽然这可能会改变细菌对胆汁酸的敏感性,但也可能会影响细菌被其他病毒感染的能力。
“这种病毒可以进入并改变人体肠道中这些细菌的新陈代谢,这对我们自身的新陈代谢至关重要,”德格南说。
尽管 BV01 感染的全部程度尚不清楚,但科学家们认为,改变肠道细菌丰度和活性的病毒有助于人类健康和疾病。 未来研究的一个领域将涉及饮食对 BV01 和类似病毒的影响,因为某些食物会导致我们的身体释放更多的胆汁。
Degnan 还指出,BV01 只是他的团队以类似方式发现的一组病毒中的一种。 群组, 病毒科,以著名微生物学家 Abigail Salyers 的名字命名,他在肠道细菌方面的工作推动了抗生素耐药性的科学发展。
计划进一步研究以了解这些病毒的生物学特性。
德格南说:“它一直就在眼前,但直到现在还没有人描述过这一组重要的病毒,这些病毒会影响我们肠道内的物质。”
参考文献:“感染拟杆菌噬菌体 BV01 会改变人类常见肠道微生物中的宿主转录组和胆汁酸代谢”,作者 Danielle E. Campbell、Lindsey K. Ly 和 Jason M. R,15 年 2020 月 XNUMX 日, 细胞的报告.
DOI:10.1016/j.celrep.2020.108142