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噬菌体可以对肠道微生物组的动态产生深远的影响

肠道微生物组是一个复杂的,相互关联的物种生态系统。而且,像任何生态系统一样,有些生物是捕食者,有些是猎物。由布里格姆妇女医院和Wyss研究所的研究人员领导的一项新研究调查了噬菌体,即感染和杀死细菌的病毒的影响。他们发现噬菌体可以对肠道微生物组的动态产生深远的影响,不仅直接影响某些物种,而且还会对其他物种产生连锁效应。

噬菌体也可能通过调节代谢物(包括大脑中发现的化学物质)来影响其人体宿主。该团队包括第一作者Bryan Hsu博士和Wyss研究所的共同对应资深作者Pamela Silver博士,以及Brigham和马萨诸塞州主机 - 微生物中心主任Lynn Bry博士。在Cell Host&Microbe上公布了其结果。

为了解决这个问题,研究小组用一组确定的人类细菌物种定植了老鼠的肠道,然后添加了噬菌体,追踪每种微生物的生长。利用高通量测序和计算分析,该团队发现噬菌体引起了他们预期捕获的物种的消耗,但对生态系统的其他部分(包括非目标物种的大量繁殖)产生了波动效应。

“这一发现使我对后续工作着迷并提出了重要问题:我们可以使用噬菌体调节这些活动吗?这可能是一种干预条件,例如抑郁症,你想要改变神经递质水平吗?”格柏说。“即使它们不被用作直接治疗药物,我们的研究表明,噬菌体可能是了解改变微生物组的其他疗法的潜在影响的良好工具。”除了研究对微生物的影响外,研究小组还研究了代谢组的影响 - 这些化学物质可能来自宿主和存在的细菌。他们发现,当他们用噬菌体调节微生物组时,他们可以看到代谢组的靶向变化,包括神经递质水平和胆汁酸的变化。

考虑到营养不良可能对代谢组和微生物组产生的深远影响,格柏及其同事对研究发展中国家噬菌体和营养不良的交叉点特别感兴趣。

“我们希望我们的工作将提供一个指导未来调查的框架,以阐明噬菌体,微生物群和宿主健康与疾病之间的相互作用,”格柏说。

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