发现数百种人类肠道噬菌体为肠道微生物组研究提供新方法Discovery of hundreds of human gut phages provides new approach to studying the gut microbiome

环球医讯 / 硒与微生态来源:phys.org澳大利亚 - 英语2025-10-16 19:37:19 - 阅读时长2分钟 - 1000字
国际研究团队首次通过大规模培养法从人类肠道分离出数百种新型温和噬菌体,发现肠道细胞分泌物和甜菊糖可激活休眠病毒,揭示人体生物学直接调控肠道病毒活性,该突破性成果为炎症性肠病等疾病开发微生物组疗法奠定基础,并开启合成生物学在肠道健康领域的应用新方向,标志着人类首次成功解码肠道"病毒暗物质"生态机制。
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发现数百种人类肠道噬菌体为肠道微生物组研究提供新方法

蒙纳士大学生物科学学院杰里米·J·巴尔(Jeremy J. Barr)教授与哈德森医学研究所萨姆·福斯特(Sam Forster)副教授领导的国际研究团队,从人类肠道细菌内部发现了数百种新型病毒。这些被称为噬菌体的病毒未来或可用于重塑肠道微生物组,从而影响肠道健康并干预多种疾病的进展。

发表在《自然》杂志的这项开创性研究首次采用大规模培养方法,成功分离并研究了人类肠道中的温和噬菌体。研究团队利用澳大利亚微生物组培养库(AusMiCC)提供的252株人类微生物组细菌分离物,在无氧专业培养箱中进行实验室培育后,用十种不同化合物、食物和环境条件进行处理。令人惊讶的是,研究发现常见植物性甜味剂甜菊糖以及人体肠道细胞释放的化合物,是激活肠道噬菌体的主要诱导物。

"这项基础性研究彻底改变了我们认知和研究人类肠道病毒的方式,"研究资深作者巴尔教授表示,"我们发现人体肠道细胞产生的化合物能够唤醒肠道细菌内的休眠病毒,这对炎症性肠病等肠道疾病可能产生重大影响,因为这类疾病常伴随炎症和细胞死亡。"

研究同时揭示,大多数肠道噬菌体处于休眠状态,仅少数能在测试条件下被激活。但当暴露于人体肠道细胞时,这些病毒的激活率显著提升,表明人体生物学在塑造肠道病毒生态中发挥着重要且直接的作用。"我们早已知道肠道充满病毒,但此前缺乏在实验室研究它们的工具和实验方法,"研究第一作者索菲亚·达尔曼(Sofia Dahlman)博士解释道,"我们的发现表明人体宿主并非被动环境,而是主动影响病毒行为。"

团队通过基于CRISPR的基因工程技术,进一步识别出阻止病毒激活的基因突变,为理解部分肠道病毒永久休眠的机制提供洞见。该发现有望指导未来针对微生物组健康益处的治疗策略开发。此项研究凝聚了蒙纳士大学与哈德森医学研究所超过八年的合作成果,并获得多个国内外研究团队支持。

福斯特副教授认为,这项基础研究将对健康转化产生深远影响:"能够培养这些病毒使我们理解其功能,并为开发从炎症性肠病到癌症的微生物组疗法创造机会。该技术还使我们能设计具有定制病毒功能的益生菌菌株。"巴尔教授补充道:"这项工作为合成生物学、生物技术和微生物组疗法的未来应用奠定基础,是解码人类肠道'病毒暗物质'的重大突破。"

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