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在一项检查患病和健康小鼠肠道的研究中，肠道炎症小鼠的微生物和病毒群落出现了意想不到的模式。由北卡罗莱纳州立大学、德克萨斯大学西南医学中心和科罗拉多大学的研究人员带头进行的这项研究可能会更好地了解炎症性肠病的潜在病因和标记物。
近年来，研究微生物组——生活在动植物中的微生物群落——已成为一个主要的科学焦点，研究人员致力于梳理肠道内微生物的各种相互作用，以了解它们是如何影响健康的。
虽然与健康相关的微生物组研究的大部分重点都在细菌上，但北卡罗来纳州的微生物学家曼纽尔·克莱纳(Manuel Kleiner)想要更多地了解噬菌体及其在肠道炎症中的潜在作用。噬菌体是感染并杀死细菌的病毒。噬菌体的数量远远超过细菌，因此对生活在人类肠道中的数万亿细菌有重大影响。
使用新的量化宏基因组学技术，专门开发用于更好地研究肠道病毒，研究团队比较了健康小鼠和肠道发炎小鼠的噬菌体群落。
克莱纳说:“我们想看看病毒和细菌群落在疾病和健康状况下的差异。”
在健康小鼠中，细菌和噬菌体群落随着时间的推移保持相当稳定和可比性，这是研究人员预测的。一般来说，特定种类细菌数量的变化会导致它们的捕食者病毒数量的相应变化。
然而患病的老鼠却表现出了意想不到的结果。随着时间的推移，患病小鼠体内的病毒群落不仅与健康小鼠差异越来越大，这是意料之中的，在患病小鼠之间也是如此。患病小鼠体内可检测到的噬菌体数量急剧下降，剩下的少数噬菌体变得非常丰富。已知有几种噬菌体可以感染致病细菌，致病细菌的数量也在大量增加。然而，一些在炎症期间变得更占优势的噬菌体与任何致病细菌都没有联系。
“患病的小鼠显示出个别发散的——似乎是随机的——与致病细菌无关的一些噬菌体的丰度增加。我们推测炎症或其他小鼠防御可能会影响这些噬菌体，”Kleiner说。
此外，研究人员将这些模式与现有的健康和患病人类微生物群落的数据和文献进行了比较。有趣的是，令人惊讶的是，在健康和患病的老鼠身上看到的许多模式分别“与健康和患病的人类病毒群落重叠，”Kleiner说。
克莱纳说:“这是出乎意料的，因为在寻找与人类健康的联系时，对老鼠的研究通常被认为是有限的，但我们可以表明，在老鼠和人类的炎症中，病毒群落有一致的模式。”
这项研究发表在微生物学性质．该研究得到了美国国立卫生研究院(R01DK070855和K01DK102436)、霍华德·休斯医学研究所、加拿大班廷博士后奖学金政府和北卡罗莱纳州校长教师卓越计划的支持。
论文的共同作者包括来自科罗拉多大学的共同通信作者布雷克·杜尔科普;能源部联合基因组研究所的大卫·佩斯-埃斯皮诺、布莱恩·布什内尔和尼科斯·c·基尔派德斯;以及德克萨斯大学西南医学中心的朱文汉、塞巴斯蒂安·e·温特、布莱恩·哈塞尔和共同通信作者劳拉·v·胡珀。
- kulikowski
编辑报告以下是论文摘要。
“小鼠结肠炎揭示了与疾病相关的噬菌体群落”
作者:曼纽尔·克莱纳，北卡罗来纳州立大学;Breck Duerkop，科罗拉多大学;David Paez-Espino, Brian Bushnell和Nikos C. Kyrpides，能源部联合基因组研究所;朱文汉，Sebastian E. Winter, Brian Hassell和Lora V. Hooper，德克萨斯大学西南医学中心
发表: 2018年7月23日微生物学性质
DOI: 10.1038 / s41564 - 018 - 0210 - y
摘要:肠道微生物群落失调与炎症性肠病(IBD)相关。旨在了解微生物群对炎症性疾病的贡献的研究主要集中在细菌上，而不是肠道
包含由原核病毒构成的噬菌体(噬菌体)的病毒成分。IBD期间肠粘膜表面噬菌体数量升高，噬菌体数量增加，提示噬菌体在IBD中发挥了未知的作用。我们使用了一种序列无关的方法来选择病毒contigs，然后应用定量宏基因组学来研究结肠炎小鼠模型中的肠道噬菌体。我们发现在结肠炎期间，肠道噬菌体数量发生改变，并从有序状态过渡到随机失调状态。我们发现了与肠道疾病相关的病原宿主特异性噬菌体，其丰度在结肠炎期间显著改变。此外，健康和患病小鼠体内的噬菌体种群与健康人和IBD患者体内的噬菌体重叠。我们的研究结果表明，肠道噬菌体群落在炎症性疾病期间发生改变，为研究噬菌体参与IBD提供了平台。
绝对惊人! !我不怀疑曼努埃尔·克莱纳博士在这一领域的专业知识和知识。他是噬菌体研究的先驱。非常感谢他在卡尔加里大学和现在在NCS大学的贡献。