长期以来，关于肠道健康的研究主要集中在微生物上。现在，肠道病毒组（virome）被认定为健康与疾病中的关键因素。肠道病毒组大约90%由噬菌体组成，这些是感染细菌的病毒。
它们的数量是细菌的十倍，尽管它们的生物量较小。这些微观病毒影响肠道健康、免疫系统和微生物群落。
最新发表在《Precision Clinical Medicine》上的一项开创性研究表明，肠道病毒组与艰难梭菌感染（CDI）、结直肠癌和炎症性肠病（IBD）等疾病有关联。
肠道病毒组随着生命阶段变化
在整个生命过程中，肠道病毒组始终在变化。婴儿期的肠道噬菌体多样性很高，并受到抗生素暴露、饮食和分娩方式的影响。
随着人逐渐成熟，激素和饮食会塑造病毒组。成年后的细菌和噬菌体共存于一个稳定和谐的群落中。
然而，年龄会破坏这种平衡。老年人中溶原性噬菌体更为普遍，它们会整合进细菌基因组中，可能会改变免疫反应和代谢。
饮食和环境塑造病毒组
饮食对病毒组有显著影响。高纤维饮食促进有益细菌生长，从而支持有益噬菌体。而富含糖和脂肪的西方饮食则助长有害病原体。
城市化减少了自然病毒暴露。研究表明，富含膳食纤维的乡村饮食能增加肠道病毒组的多样性。
免疫和宿主遗传也产生影响。遗传变异可能影响病毒识别和清除。免疫防御如IgA和干扰素维持病毒组的平衡。
然而，免疫失败引发的病毒失衡可能加剧如HIV和肠道炎症等疾病。
细菌与病毒的相互作用
在胃肠道中，细菌、真菌和病毒——包括噬菌体——形成了一个动态而复杂的生态系统。这些成分之间既有积极也有消极的相互作用，影响免疫功能、疾病抵抗力和宿主代谢。
在这些复杂的相互作用中，肠道病毒组是一个重要的调节者。噬菌体通过裂解、溶原和出芽周期与细菌相互作用，控制基因流动和细菌种群。
在一场微生物军备竞赛中，噬菌体发展出逃避策略，而细菌则使用CRISPR系统来防御它们。
某些噬菌体甚至能增强细菌的代谢和生物膜形成，从而影响疾病风险。例如，噬菌体可以转移增强细菌在酸性环境中生存能力的基因。
病毒组对免疫的影响
病毒组对肠道免疫有深远影响。噬菌体可以附着在肠道黏液上，形成一道防御屏障。它们还调控巨噬细胞并影响我们自身的T细胞和B细胞活性。此外，感染真核细胞的病毒调节免疫系统并维持稳态。
然而，抗生素和感染可能扰乱这种平衡并引发炎症。噬菌体可激活TLR9通路，导致过度免疫反应，如在IBD中所见。
病毒组在疾病中的作用
许多肠道疾病都与肠道病毒组的失衡有关。某些噬菌体在IBD中增殖并加剧炎症。诺如病毒和轮状病毒感染会损害肠道内壁，而某些噬菌体类群（如尾状噬菌体目Caudovirales）则增强免疫反应。IBS和CDI也常与病毒异常有关。
在结直肠癌中，噬菌体和真核病毒如人乳头瘤病毒（HPV）和JC病毒（多瘤病毒）更为常见。它们可能通过改变基因表达和细菌生态系统促进肿瘤形成。
研究表明，某些噬菌体携带损害基因并促进生物膜形成，直接影响癌症风险。
基于病毒的治疗
如今，许多治疗方案正在探索病毒组在治疗特定疾病或状况中的潜力。在IBD和CDI中，粪便微生物移植（FMT）可减少炎症并恢复肠道稳态。
FMT不仅转移有益细菌，也转移有益噬菌体。研究表明，供体噬菌体通常有助于愈合并迅速与受体匹配。
另一种日益流行的方法是噬菌体疗法，利用病毒来清除特定细菌。它可以在减少有害细菌的同时保留有益细菌。
研究人员已开发出针对特定肠道病原体（如肺炎克雷伯菌和大肠杆菌）的噬菌体混合物，这种方法在动物模型中已显示出令人鼓舞的成果。
通过饮食改变病毒组
饮食方式也会影响病毒组。高纤维饮食促进细菌多样性并增加有益噬菌体。乳清蛋白通过增强噬菌体-细菌相互作用，在治疗克罗恩病方面显示出潜力。
其他肠道疾病治疗方法包括低FODMAP饮食和完全肠内营养。
噬菌体、益生菌和益生元
益生菌引入有益微生物，益生元为其提供养分。它们的组合称为合生元，有潜力维持和改善肠道健康。
最近研究表明，添加噬菌体可能增强这些效果。噬菌体产品如PreforPro已在临床研究中显示出优势。
这些产品通过减少有害细菌数量并增强益生菌活性来稳定肠道环境。早期疾病检测利用肠道病毒
目前正在进行关于肠道病毒组作为诊断工具的研究。病毒模式比细菌模式更稳定，是可靠的生物标志物。
IBD和结直肠癌可通过不同的病毒组特征预测。机器学习模型已利用病毒组数据识别特定疾病早期迹象。病毒组分析也可用于监测治疗结果，包括FMT在CDI和IBD中的成功应用。
未来的挑战与机遇
尽管对潜在新疗法充满期待，但仍有许多障碍需要克服。技术限制使得当前方法难以全面捕捉病毒组。
许多噬菌体的功能仍未知，且许多仍无法培养。科学家正试图开发针对性治疗并改进病毒数据库。一旦这些空白被填补，基于病毒组的治疗可能会彻底改变我们治疗胃肠道疾病的方式。
【全文结束】
