認識一下組成人體病毒組的380萬億多個病毒

如果你認為你自己沒有病毒，那麼請再想一想。

這可能是很難理解的：人體被大量的微生物所佔據，這些微生物通常被稱為我們的微生物組（microbiome），自從人類早期就與我們一起進化。科學家們最近才開始對微生物組進行定量檢測，並發現它至少存在38萬億個細菌[1]。或許更有趣的是，細菌不是生活在我們的體內和體表上的最豐富的微生物。病毒才是如此。

我們體內外的每個表面都被微生物---細菌、病毒、真菌和很多其他的微觀的生命形式---覆蓋著。圖片來自vrx/Shutterstock.com。

據估計，我們的身體中有380萬億多個病毒[2]，這些病毒群體統稱為人體病毒組（human virome）。不過這些病毒並不是你經常聽到的危險病毒，比如導致流感或普通感冒的病毒，或者像埃博拉病毒或登革熱病毒那樣的更險惡的病毒。很多病毒能夠感染生活在你體內的細菌，它們被稱為噬菌體。人體是噬菌體的滋生地，而且儘管它們很豐富，但是我們對身體中的它們和任何其他的病毒的作用都知之甚少。

附著到細菌細胞壁上的多個噬菌體的透射電子顯微圖，圖片來自Dr. Graham Beards, CC BY-SA。

作為一名研究人類微生物組的醫生科學家，我專註於病毒研究，這是因為我相信利用細菌的終極天然捕食者的力量將教會我們如何預防和對抗細菌感染。人們可能想當然地認為，如果病毒是體內最豐富的微生物，那麼它們將成為大多數人體微生物組研究的目標。但是這種假設是非常錯誤的。迄今為止，對人體病毒組的研究滯後於對細菌的研究，我們如今才剛剛發現了它們的一些最基本的特徵。這種滯後是由於科學家花了很長時間才認識到人體病毒組的存在，以及缺乏標準化和複雜的工具來破解人體病毒組中到底有什麼。

關於病毒組的信息（The 411 on the virome, 註：411指的是美國電話查詢號碼，這裡指有關某人或某事的信息）

這是我們迄今為止了解到的一些知識。人體中的細菌並不喜歡生活在它們內部和周圍的許多噬菌體。事實上，它們產生了CRISPR-Cas系統---人類如今已將它用於編輯基因[3]---來讓它們自己擺脫噬菌體或完全阻止噬菌體感染[4]。為什麼？這是因為噬菌體會殺死細菌。它們會接管細菌中的分子機器並迫使它們產生更多的噬菌體，而不是產生更多的細菌。當這一切完成後，它們會從細菌中爆裂出來並將其摧毀。最後，噬菌體位於我們的身體表面，等待著細菌獵物的出現[5]。它們實際上就是細菌跟蹤狂。

很明顯，每天每分鐘都有噬菌體和細菌之間的戰爭在我們的身體上展開，而且我們不知道誰會贏，也不知道這場戰爭的後果可能是什麼。

病毒可能棲息在人體內外的所有表面上。在研究人員在人體內觀察到的任何地方，都能發現病毒的蹤跡。血液中存在病毒嗎？存在。皮膚上存在病毒嗎？存在。肺部中存在病毒嗎？存在。尿液中存在病毒嗎？存在。等等。簡而言之，當談及病毒在人體中存在的地方時，相比於問它們在哪些地方存在[6]，弄清楚它們在哪些地方不存在是一個好得多的問題。

病毒具有傳染性。但是我們常常認為噬菌體不容易傳播。研究人員已證實僅與某人生活在一起，就能夠快速地傳播你體內的噬菌體到對方身上[7]。如果我們不知道細菌和病毒在我們身體中的持續戰鬥的後果是什麼，那麼考慮到你體內的細菌和病毒之間的爭鬥以及它們隨後會傳播到包括你的配偶和你的室友在內的任何人，甚至你的狗中，事情將會變得更加複雜。

病毒讓我們保持健康？

最終，我們需要知道人體內所有這些病毒的作用，並弄清楚我們是否能夠利用我們的病毒組來促進我們的健康。但是，目前可能還不清楚為什麼沒有人會相信我們的病毒組可能是有益處的。

這可能似乎是違反直覺的，但是破壞我們體內的細菌可能對我們的健康是有害的[8]。比如，當我們體內的健康細菌群落受到抗生素使用的干擾時，其他的不好的微生物（也稱為病原體）利用這個機會侵入我們的身體並讓我們生病。因此，在許多人類條件下，我們的健康細菌在預防病原體入侵中起著重要的作用。這就是病毒的用武之地。它們已經想出了如何殺死細菌。這就是它們的生活。

因此我們致力於在我們的病毒組中發現那些已找到了如何保護我們免受不好的病原體傷害的病毒，同時讓有益的細菌保持完好無損。事實上，最近有一些類似傳聞的例子利用噬菌體成功地治療對大多數（如果不是全部）抗生素產生抗藥性的危及生命的細菌感染[9]---這種療法稱為噬菌體療法（phage therapy）。不幸的是，鑒於人們並未充分地了解噬菌體如何在人體中發揮作用以及引入它們可能對人類宿主產生不可預見的後果，這類療法的應用已經並將繼續受到阻礙。因此，噬菌體治療仍然受到嚴格監管。按照目前的研究速度，將噬菌體作為一種經常使用的抵抗細菌感染的療法可能需要很多年的時間。但別搞錯了；這些與我們一起進化多年的病毒不僅是我們過去的一部分，而且將在未來的人類健康中扮演重要角色。（生物谷 Bioon.com）

本文譯自The Conversation網站的新聞：Meet the trillions of viruses that make up your virome，原作者為美國加州大學聖地亞哥分校微生物學副主任David Pride和美國洛克菲勒大學訪問學者Chandrabali Ghose，由生物谷編譯。

資訊出處：

Meet the trillions of viruses that make up your virome

參考資料：

1.Ron Sender et al. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. PLoS Biology, 19 August 2016, doi:10.1371/journal.pbio.1002533

2.John LMokili et al. Metagenomics and future perspectives in virus discovery. Current Opinion in Virology, February 2012, doi:10.1016/j.coviro.2011.12.004

3.Patrick D. Hsu et al. Development and Applications of CRISPR-Cas9 for Genome Engineering. Cell, 5 June 2014, doi:10.1016/j.cell.2014.05.010

4. Rodolphe Barrangou et al. CRISPR Provides Acquired Resistance Against Viruses in Prokaryotes. Science, 23 Mar 2007, doi:10.1126/science.1138140

5.Jeremy J. Barr et al. Bacteriophage adhering to mucus provide a non–host-derived immunity. PNAS, 25 June 2013, doi:10.1073/pnas.1305923110

6.Shira R.Abeles et al. Molecular Bases and Role of Viruses in the Human Microbiome. Journal of Molecular Biology, 25 November 2014, doi:10.1016/j.jmb.2014.07.002

7.Melissa Ly et al. Transmission of viruses via our microbiomes. Microbiome, 2 December 2016, doi:10.1186/s40168-016-0212-z

8.Vincent B Young. The role of the microbiome in human health and disease: an introduction for clinicians. BMJ, 15 March 2017, doi:10.1136/bmj.j831

9.Robert T. Schooley et al. Development and Use of Personalized Bacteriophage-Based Therapeutic Cocktails To Treat a Patient with a Disseminated Resistant Acinetobacter baumannii Infection. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, September 2017, doi:10.1128/AAC.00954-17

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