尽管“好”病毒在人类健康中的作用仍然相对神秘,但我们正在逐步阐明病毒访客的重要性,在此特殊功能中,我们介绍一下微生物组的一个被忽略的部分-病毒体。
细菌与病毒的健康作用
细菌和我们的微生物组在健康和疾病中的作用是医学研究的前沿。
要回答最近发现的许多问题,我们还有很长的路要走,但是现在已经确定,没有我们个人的“友好”微生物(我们的微生物组),我们将无法健康发展。
但是,医学科学并非束手无策。它的眼睛总是盯着地平线,用力描写远处隐藏的事物的形状。
当我们努力消除细菌与健康之间几乎难以忍受的复杂相互作用时,下一个挑战已经迫在眉睫:病毒的作用。
什么是病毒?
当我们听到“微生物组”一词时,我们会立即想到细菌,但是从技术上讲,微生物组是特定环境中所有微生物的总和。一些科学家使用该术语来指代这些微生物的遗传物质之和。
因此,除细菌外,微生物组还包括病毒(病毒)和真菌(真菌组)等。迄今为止,科学家对病毒或真菌组的关注相对较少。
病毒已经在人体的一系列生态环境中占据了自己的位置,尤其是在粘膜表面(例如,口鼻内部和肠壁)上。
在此功能中,我们将专注于肠道病毒,因为它容纳了最多的病毒感染者,并且被研究最多。
当然,病毒以引起天花、肝炎、艾滋病毒和狂犬病等疾病而闻名。由于与病毒性疾病相关的紧迫性,这一方面已经占据了研究人员大部分时间。但是,许多病毒对人类细胞没有丝毫兴趣。
噬菌体介绍
科学家认为病毒是“微生物组中最大、最多样化和最具活力的部分”,而我们肠道中的大多数病毒都是噬菌体。哪里有细菌,哪里就有很多噬菌体。
正如其他研究人员所解释的:“噬菌体是地球上最丰富的生命形式,几乎无处不在。[...]一些淡水每毫升可能含有多达100亿个。”
噬菌体感染细菌,控制其细胞机制,并利用其复制其遗传物质。
现在已经很清楚肠道细菌会影响健康和疾病,因此感染肠道细菌的病毒也可能会产生重大影响也就不足为奇了。
噬菌体疗法
从1920年代到1950年代,科学家研究了噬菌体是否可用于治疗细菌感染。毕竟,这些病毒擅长破坏人类病原体。科学家发现,噬菌体疗法既有效又重要,而且没有副作用。
当抗生素被发现,噬菌体治疗退烧,它可以相对轻松地生产抗生素,并且它们可以杀死各种各样的细菌。
但是,随着当今的高科技能力和令人担忧的抗生素耐药性背景,对噬菌体疗法的兴趣可能会重新流行。
使噬菌体疗法具有吸引力的因素之一是其特异性。通常,抗生素会消灭各种各样的细菌。现在,我们知道“好”细菌存在于肠道中,但是很明显,这不是理想的细菌。
同时,噬菌体仅针对同一细菌物种内的一小部分菌株。
另外,它们仅在目标细菌位于本地区域时才能复制。综上所述,这意味着它们仅攻击所需的细菌,并且它们会继续复制直到消灭感染为止。
人类一生的朋友
噬菌体在早期就加入了人类的旅程。一项研究检查了胎粪-新生儿的第一便便-没有发现病毒的证据。
然而,仅在出生后1周,每克婴儿的粪便中就含有约1亿个病毒颗粒,其中大部分是噬菌体,我们的病毒确实是一生的伴侣。
每个人都有不同的噬菌体选择,这些噬菌体统称为噬菌体。饮食基本相同的人有更多相似之处,但总的来说,每个人的噬菌体差异很大。
从共生到营养不良
如上所述,噬菌体会破坏细菌。但是,在某些情况下,噬菌体可以使细菌种群受益。在肠道中,噬菌体主要以噬菌体的形式存在。在这一阶段,他们的遗传密码被整合到细菌的基因组中,如果被激活就可以产生噬菌体。
在生命的这一点上,噬菌体对细菌无害-它们以共生的形式存在。
因为细菌可以互相交换遗传物质,所以噬菌体的遗传密码也可以在单个细菌之间转移。
他们可以交换 “与不同细菌物种之间的抗生素抗性、毒力或代谢途径相关的基因”。这可能会使某些细菌受益,从而可能扩大它们的生态位。但是,这种生长可能会损害肠道中其他细菌菌落。
“噬菌体与其宿主细菌共生,而这些细菌也与我们的身体共生。因此,噬菌体可以间接给宿主(如人类)这样的多细胞生物体带来好处,超出了宿主细菌细胞所能立即经历的范围。”
一旦触发了噬菌体变得活跃(例如,在压力时期或宿主细菌处于危险之中),它们就会引起肠道微生物群落的广泛变化。
从无害的噬菌体到所谓的裂解噬菌体的转变可以消灭细菌群落,可能为“坏”细菌提供一定的呼吸空间,并使它们充满空隙。这被称为肠道环境不良,并可能导致生物失调(微生物失衡)。
从营养不良到诊断
营养不良与一系列疾病相关,包括糖尿病、炎症性肠病、慢性疲劳综合症、肥胖症、艰难梭菌(C. diff)感染和结肠炎。但是,研究人员仍不确定噬菌体在这些情况下的作用。
在这些情况下,营养不良可能通过其他机制发生。或者,这可能是情况的征兆,而不是原因。
研究人员已经观察到肠道细菌在多种疾病中的变化,包括2型糖尿病、精神分裂症、抑郁症、焦虑症、帕金森氏病等。
由于噬菌体数量超过我们肠道中的细菌,并依靠它们复制,因此它们必须受到任何波动的影响或参与其中。
噬菌体可能不会推动肠道的改变-必须添加的改变可能不会推动疾病的发展。取而代之的是,噬菌体种群可能只是被肠道细菌的变化被动地改变了。
噬菌体群落的潮起潮落对健康和疾病是否重要很重要,这将有待调查。但是,即使不是疾病病理学中的关键因素,发现这些波动也可能会带来其他好处。
例如,有可能使用病毒体作为诊断标记。例如,科学家已经确定了炎症性肠病患者肠道病毒的疾病特异性变化,这是众所周知难以诊断的疾病。
病毒带来的麻烦
研究细菌绝非易事,毕竟,它们很小。细菌的直径通常为0.4-10微米。提供一些背景信息:10微米仅是毫米的百分之一或四十分之一英寸。
但是,病毒甚至更小,直径仅为0.02-0.4微米。
除了在如此小规模的工作中固有的困难之外,病毒还带来了其他挑战。
如果科学家想了解任何给定种群中存在哪些细菌种类,他们将提取遗传信息。
由此,他们隔离了特定的代码段,并将其与现有数据库匹配;最常见的是,他们使用16S rRNA基因。这个特定的基因几乎可以在所有细菌物种中找到,并且在进化过程中,它相对保持不变。
但是,16S RNA的某些区域被认为是高变的,这些区域之间的差异使研究人员能够识别物种。
另一方面,病毒在物种之间不共享任何等效基因。直到最近,这几乎使研究病毒体成为不可能,但是下一代测序的进展正在慢慢消除障碍。
在现阶段,病毒在人类健康中的作用远不及其在疾病中的作用。
话虽如此,病毒也很可能在维持健康的身体中扮演重要角色。只有随着研究技术的进步,它们的全部影响才能被理解。
鉴于对抗生素耐药性的紧迫关注,也许人们对噬菌体重新产生兴趣,将有更多的时间投入到医学这一神秘的元素上。
尽管如此,了解我们微生物组各组成部分之间的相互作用仍将是来之不易的信息。如一篇论文所述:
“肠道微生物组的组成在生命的各个阶段甚至在同一天的不同时间内都是不同的。”
这肯定是一场漫长的战斗,但是如果在没有完全清楚以前,通过调整肠道自己内环境,也是可以改善肠道菌群平衡,维持良好的肠道功能,减少炎症的。
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网址: 肠道健康不仅受细菌影响,还与病毒有关,维持平衡最重要 https://m.trfsz.com/newsview474343.html