你的肠道里充满了细菌和噬菌体。虽然它们共同进化,但噬菌体却远没有得到应有的关注。它们更难分类,并且与目标细菌紧密交织,使得科学家难以理解它们的功能。
但是,如果有一种方法可以在相同的肠道微生物组条件下比较有无噬菌体的情况会怎么样呢?
弗吉尼亚理工大学的生物学家Bryan Hsu和他的团队找到了一种方法来实现这一点。Hsu和研究生Hollyn Franklin建立了一个模型,可以从小鼠的肠道微生物组中减少噬菌体群落——然后再将它们恢复——而不影响细菌。在测试他们的模型时,研究人员发现证据表明噬菌体可能增加肠道细菌对抗生素的敏感性。他们的研究结果于4月28日发表在《细胞宿主与微生物》期刊上。
为了研究,妈妈
什么能够抑制细菌的病毒而不影响细菌本身?Franklin在早期文献搜索中发现了一种名为acriflavine的化合物,它是一种在巴西广泛用于治疗尿路感染(UTI)的药物成分。
幸运的是,Hsu实验室的一名成员兼论文合著者Rogerio Bataglioli是巴西人。他从巴西寄来了大量的acriflavine。但他忘记告诉他的父母这件事,Hsu说:“他的妈妈打电话来问,‘一切都好吗?因为有20箱UTI治疗药物以你的名字寄到了家里。’”
解决这个问题后,Franklin开始给实验小鼠施用acriflavine。经过12天的时间,病毒颗粒的浓度显著降低。并且当她停止施药后,病毒也没有反弹。
但当Franklin重新引入从小鼠自身肠道微生物组提取的小样本时,天然的噬菌体群落又恢复了活力。“我们想让它消失时它就消失了,想让它回来时它就回来了,”Hsu说,“这意味着我们有了一个条件性的噬菌体小鼠模型。”
或者,更有趣地说,是一个BaCon小鼠模型。
加剧抗生素损害
为了看看这个小鼠模型对健康是否有重要意义,Hsu的研究团队直接转向了该领域的热门话题之一:抗生素对患者体内微生物群体的附带损害。
抗生素每年拯救数百万人的生命,但这种药物不分青红皂白地攻击坏的、无害的和有益的细菌,破坏我们的肠道微生物组,使我们容易受到新病原体的侵袭。
噬菌体是否在抗生素治疗的破坏性影响中起作用?Hsu和Franklin使用他们的BaCon小鼠模型来探讨这个问题,并向有或没有噬菌体群落的小鼠施用抗生素。
他们的结果表明,噬菌体增加了细菌对抗生素的敏感性。
“很难得出明确的结论,但这些结果告诉我们,噬菌体对我们对抗生素的反应有一定的重要性,”Hsu说。
根据Franklin的说法,接下来的问题将探讨噬菌体是否导致了这些效应,或者只是与之相关,以及噬菌体在疾病中扮演的角色——这将为微生物组研究打开新的大门。
这项工作得到了弗吉尼亚理工大学应用科学和技术研究所及美国国立卫生研究院下属的普通医学科学研究所的支持。
来源:
弗吉尼亚理工大学
期刊引用:
Franklin, H. C., 等 (2025). 一种噬菌体条件性小鼠模型揭示了常规定植肠道微生物群中噬菌体的影响。《细胞宿主与微生物》。doi.org/10.1016/j.chom.2025.04.002.
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