2025年10月15日
噬菌体（蓝色）在细菌病原体内复制。
尽管众所周知人类肠道中含有大量且多样化的噬菌体，但对噬菌体-宿主相互作用的功能性理解仍然有限。这部分是由于可用的培养分离株不足。如今，一项新研究揭示了我们肠道内数百种新的噬菌体，这些信息最终可能重塑肠道微生物组，从而影响肠道健康和多种疾病的发展进程。
该研究发表在《自然》杂志上，论文题为“从人类肠道中分离、工程化与生态研究温和噬菌体”，是同类研究中的首例，采用大规模培养方法来分离和研究人类肠道中的温和噬菌体。
“这是一项基础性研究，改变了我们思考和研究人类肠道内病毒的方式，”莫纳什大学生物科学学院教授杰里米·巴尔博士表示。“我们发现人类肠道细胞产生的化合物能够唤醒肠道细菌内的休眠病毒。这对于炎症性肠病（IBD）等肠道疾病可能具有重大意义，因为在这些疾病中炎症和细胞死亡很常见。”
研究团队使用了来自人类微生物组的252种细菌分离株，这些分离株来源于澳大利亚微生物组培养物收藏中心（AusMiCC）。这些分离株在厌氧室中培养，然后用十种不同的化合物、食物和条件进行处理。
具体而言，研究人员使用10种不同的诱导条件，从252个分离株中表征了134种可诱导的前噬菌体，以扩展源自人类肠道的经实验验证的温和噬菌体-宿主对。重要的是，他们指出，在纯培养物中，仅18%的计算预测前噬菌体能够被诱导。
研究显示，大多数肠道噬菌体处于休眠状态，只有很小一部分能在测试条件下被激活。然而，当暴露于人类肠道细胞时，这些病毒的激活率显著上升。具体而言，研究团队构建了一个包含78种成员的合成微生物组，当其在人类结肠细胞（Caco2）存在下共培养时，导致35%的噬菌体物种被诱导。这表明人类生物学在塑造肠道病毒景观中扮演着重要且直接的角色。有趣的是，研究团队发现，常见的植物性糖替代品甜菊糖以及我们自身肠道细胞释放的化合物，是肠道噬菌体的主要激活剂。
“我们一直知道肠道中充满了病毒，但直到现在，我们还没有在实验室中研究它们的工具和实验方法，”巴尔实验室的研究生索菲亚·达尔曼解释道。“我们的发现表明，人类宿主不仅仅是一个被动的环境，而是在积极影响病毒行为。”
通过基于CRISPR的基因工程，研究团队进一步识别出病毒基因中阻止激活的突变，揭示了某些肠道病毒如何变得永久休眠。这一发现可能为旨在通过操控肠道微生物组以获得健康益处的未来治疗策略提供依据。
“能够培养这些病毒使我们能够理解其功能，并为开发针对从炎症性肠病到癌症等疾病的微生物组疗法提供了机会，”福斯特指出。“该技术还提供了工程化具有定制病毒功能的益生菌菌株的能力，”他说道。
【全文结束】
