腸道細菌：病毒對人體的驚人影響

微生物組在健康方面起著至關重要的作用。最近的一項研究調查了殺死腸道細菌的病毒如何影響這些微生物。這些發現使得已經很複雜的情況變得更加複雜。

微生物組既迷人又時尚。

公共利益的增加為研究我們與腸道細菌之間的相互作用提供了資金。

科學家現在已經發現了微生物組與各種疾病之間的關係，從糖尿病和肥胖到帕金森症和抑鬱症。

由於腸道細菌的高調，雜貨店的貨架現在充滿了益生菌產品。

然而，儘管它們具有廣泛的可用性和普及性，但幾乎沒有證據表明它們在少數特定條件之外提供許多益處。

雖然科學家們知道我們體內的微生物是至關重要的，但設計一種方法來調節它們以改善健康和對抗疾病仍然有很長的路要走。

其主要原因是微生物組的複雜性令人眼花繚亂。它不是一個單一的，同質的實體，而是一個微觀生物的世界，它們相互作用，影響和抑制它們的鄰居，能夠相互殺戮，滋養和交流。

在這一點上，我們已經看到了解微生物組的來龍去脈的巨大困難，但是一些研究人員正在研究下一個複雜程度：噬菌體。

介紹噬菌體

噬菌體或簡稱噬菌體是專門破壞細菌的病毒。令人遺憾的是，噬菌體數量超過了細菌; 有細菌的地方，黑桃中有噬菌體。

噬菌體也是特定的; 它們往往只會摧毀一種或一種細菌。在抗生素出現之前，科學家們使用噬菌體來對抗感染。然而，當研究人員發現抗生素時，他們取代了噬菌體; 抗生素比噬菌體更便宜，更容易生產。

現在，隨著抗生素耐藥性的上升，一些研究人員正在重新審視噬菌體治療的想法。

當然，如果噬菌體殺死細菌，它們很可能會影響微生物組。來自馬薩諸塞州波士頓的布萊根婦女醫院和威斯研究所的研究人員對這些豐富的病毒如何影響我們的腸道細菌感興趣。他們在Cell Host＆Microbe雜誌上發表了他們最近研究的結果。

「我實驗室的一個主要興趣是了解腸道微生物組動態的變化。噬菌體是微生物組的一個重要組成部分，但尚未進行過多次研究。」

什麼是噬菌體？

雖然我們知道噬菌體在腸道中含量豐富，但我們對它們的行為知之甚少。

「有些人正在探索噬菌體治療，使用噬菌體殺死微生物，」格柏博士說，「但是噬菌體也在腸道中自然存在，與生態系統的其他部分共存。我們想知道它們是什麼在那裡做。「

為了研究，研究人員使用了生殖小鼠; 他們飼養這些動物的方式使它們沒有細菌存在於其中或其中。

首先，他們向小鼠介紹了10種通常存在於人體腸道中的細菌，包括糞腸球菌和大腸桿菌。

然後，他們添加了專門針對他們移植到小鼠體內的細菌的噬菌體。例如，T4噬菌體靶向大腸桿菌，VD13噬菌體攻擊糞腸球菌。然後他們追蹤每種微生物的成功。

噬菌體是特定的獵人：每種類型只殺死一種細菌。因此，當科學家向小鼠引入噬菌體時，他們會看到這種細菌的下降。然而，對其他細菌的影響更令人驚訝。

廣泛的變化

科學家表明，雖然任何給定的噬菌體只攻擊一種細菌，但噬菌體也會影響其他物種; 有些物種茁壯成長，而其他物種則逐漸減少。

從更廣泛的角度來看，研究人員還評估了細菌和小鼠產生的一系列化合物; 這被稱為代謝組。

他們發現，當他們向小鼠引入噬菌體並且細菌組成發生變化時，某些生物活性化學物質的水平也會發生變化。研究作者寫道：

「噬菌體可以調節代謝物，已知它們會影響哺乳動物宿主。」

換句話說，單一病毒株可以改變宿主動物可用的生物分子的類型或數量。

未來的可能性和更多的工作

格柏博士並沒有錯過這些研究結果所帶來的廣泛可能性。他說：「這一發現使我對後續工作很有吸引力並提出了重要問題：我們能否使用噬菌體來調節這些活動？這可能是一種干預條件，例如抑鬱症，你想改變神經遞質的水平嗎？」

當然，該實驗在嚙齒動物模型中使用人工構建的微生物組，這使得對人類的推斷變得困難。然而，它專註於獲得噬菌體如何影響細菌群體的一般概述。正如研究作者所寫：

「Gnotobiotic小鼠，用有限的，已知但仍然複雜的細菌集合定殖，提供了一個有吸引力的模型系統，用於全面描述腸道環境中噬菌體的行為。」

如果噬菌體對小鼠微生物組進行徹底改變，它們也可能會改變人類微生物組。變化可能不同，但原則仍然存在。

正如我們在介紹中明確指出的那樣，在噬菌體進入圖片之前，微生物組的效果很難理解，因此設計醫療干預還有很長的路要走。然而，這肯定不會使調查結果變得不那麼有趣或值得追求。

「即使它們不被用作直接治療劑，我們的研究表明，噬菌體可能是了解其他改變微生物組的療法的潛在影響的良好工具，」Gerber博士總結道。

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