病毒和细菌如何在肠道微生物群中相互平衡

来源：生物通
密歇根大学医学院微生物学和免疫学副教授Eric Martens博士说：“我们越来越意识到人类肠道中最丰富的微生物实体实际上是病毒。”

“凡事适度”不仅适用于食物和饮料，也适用于肠道内帮助我们消化食物和饮料的大量细菌。事实证明，这一规则也可能延伸到人们不太了解的噬菌体上。
我们的身体拥有近100万亿个构成我们微生物群的细菌细胞，而这些细菌细胞也有自己的寄居者。
密歇根大学医学院微生物学和免疫学副教授Eric Martens博士说：“我们越来越意识到人类肠道中最丰富的微生物实体实际上是病毒。”

他的团队一直在探索细菌和它们的病毒在人类肠道内共存的令人费解的方式。这个秘密可能就在于一种毛茸茸的细菌的糖衣，这种糖衣武器不仅是细菌用来抵御来自人类免疫系统攻击，还用来抵御各种病毒侵袭的武器。

利用一种常见的肠道细菌多形类杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron，简称BT），Martens的团队开始研究BT和病毒之间复杂的相互作用，在实验室中让它们相互对抗。

有些细菌能够抵抗噬菌体感染，而有些则不能。当一种特定的噬菌体出现时，它能够杀死特定种群中的某些成员，抗药性的细菌很快就会生长出来，”Martens说。

然而，一些细菌并没有永久性地改变允许病毒渗透的受体，而是通过一种称为相位变化的可逆过程，暂时进入抗药性状态。但是细菌群中的一些成员，并没有意识到噬菌体的持续存在，就关闭了这种抵抗开关，让它们容易受到感染……而且持续不断。

研究小组通过基因工程改造了BT菌株，使其只表达八种化学性质不同的糖衣中的一种，以及完全没有糖衣的。一些糖衣可以阻断感染，但不是全部。令人惊讶的是，研究人员注意到裸露在外的细菌也能够逃避感染。Martens说：“我们很感兴趣地看到，我们清除了所有糖衣，仍然用这些噬菌体感染细菌，而细菌仍然可以存活，这就需要它们有一个备用机制。”

肠道微生物群与其噬菌体之间的相互作用可能对人类疾病产生影响。“我们的一个假设是，个体在肠道内携带不同类型的病毒。有些可能或多或少有免疫原性，与我们的免疫系统相互作用，导致炎症。但它们也可能通过强迫细菌表达某些我们也知道与免疫系统相互作用的功能/包衣来改变细菌的生理机能。

他说，这项研究有助于解释细菌如何与它们的病毒共存。Martens指出，“双方都不一定能战胜另一方。”因此，细菌病毒可以为治疗疾病提供一种有益的改变肠道微生物群的方法。