下一個研究熱點！首次發現人體中一群特殊的病毒

近年來人體腸道微生物組成為了研究「新寵」，那麼人體內的病毒，噬菌體呢？

在一項首次針對泌尿系統病毒組的研究中，研究人員發現了數百種病毒，其中大部分病毒之前從未被測序過。

我們人體中的病毒會影響微生物群體的結構和行為，但是關於身體許多區域的噬菌體，也就是感染細菌的病毒，科學家們所知甚少。近期一組研究人員發現，在膀胱中整合進細菌基因組的是噬菌體要比細菌本身多得多，這項出乎人意料的研究發現公布在1月29日的the Journal of Bacteriology雜誌上。

「因為病毒組的研究很困難，因此我們對我們體內的病毒，以及它們與健康，疾病的關聯知之甚少。為了填補這方面的知識空白，做這些研究是非常重要的，」英國曼徹斯特大學的醫學微生物學家Chloe James（未參與該項研究）認為。

研究的開始

這項研究開始於芝加哥洛約拉大學（Loyola University）的生物信息學家Catherine Putonti，她為了幫助她的同事分析來自181位女性患者膀胱中收集到的序列數據，這些患者存在或不存在泌尿系統問題。她從中發現了了許多病毒，由此她覺得對這些病毒序列展開深入的探討。

Catherine Putonti

Putonti說：「膀胱里有細菌，但也不是很多，因此我想『如果沒有那麼多細菌，那麼也許就沒有多的病毒了』，但是讓我吃驚的是，存在非常多的噬菌體。」

研究人員在他們研究的200個細菌基因組中鑒定出大部分細菌都有的450多種可能的噬菌體序列。超過一半的這些病毒序列從未出現在任何資料庫中過，這表明它們可能是泌尿道特有的噬菌體。

「這些噬菌體一次又一次地出現，」James說，「在所有的微環境中，每次針對病毒群體的測序，提及的噬菌體都很少，此次發現了這麼多噬菌體，這表明我們不知道的事情還很多。」

研究人員發現來自不同女性的噬菌體序列具有相似性，這表明可能存在膀胱噬菌體。同時他們也發現了泌尿系統存在或者不存在問題女性樣本之間噬菌體群體的一些變化，這些問題包括膀胱過度活動，失禁，膀胱疼痛和尿路感染。

為了確定他們發現的噬菌體序列是否完整，能否感染細菌，研究人員對純化後的噬菌體進行了電子顯微檢測，分析它們是否能分解培養皿中的細菌。結果表明，雖然病毒是整合到宿主基因組中，但它們仍然能夠殺死其它細菌，這表明這些是功能性噬菌體。

西方大學人類微生物生態學家，Jeremy Burton（未參與這項工作）說，「此前還沒有人完整描述過膀胱中的噬菌體，」但他也提醒說，由於作者檢測的是實驗室中生長的細菌的基因組，因此可能錯失了一些整合到難以培養的細菌基因組中的噬菌體。不過總體來說，「這是一篇非常好的論文，」他說。

由於增加了培養這一步驟，確實可能丟失了一些噬菌體，James說，」但這些發現更有意義了，因為它們可以將噬菌體序列與細菌宿主關聯在一起。許多病毒組研究面臨的挑戰在於找到正確的易感宿主，以便能培養噬菌體並發現其功能性作用。」

大腸桿菌中分離出來的一種新型噬菌體的電子顯微照片。尾巴結構表明它屬於Myoviridae科。

Putonti研究小組已經在從膀胱細菌中分離出了更多的噬菌體，並與臨床醫生合作，確定這些噬菌體是否在尿路疾病中發揮作用。

「研究人員發現了微生物微環境中病毒群體所造成的潛在影響，這一點非常好。在我們真正開始了解其作用之前，我們需要清楚這裡到底有什麼，「」華盛頓大學醫學院人體微生物和病毒組研究學者Kristine Wylie（未參與該項研究）說。

原文標題

Bacteriophages of the urinary microbiome

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