“好” 病毒能帮助我们抵抗感染吗?

面对抗生素耐药性超级细菌的增长,科学家们正在研究如何利用污泥或 “好病毒” 来增强防御能力。细节

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尽管 “好” 病毒在人类健康中的作用仍然相对神秘,但我们正在逐渐揭示病毒访客的重要性。在这个专题中,我们展示了微生物组中被忽视的部分-病毒瘤。

在SARS-CoV-2冠状病毒出现之前,细菌和我们的微生物组在健康和疾病中的作用一直处于全球医学研究的最前沿。

经过几年的研究,专家们发现,如果没有我们称为微生物组的 “友好” 微生物的个人队伍,我们就无法茁壮成长。当我们听到 “微生物组” 这个词时,我们会立即想到细菌,但从技术上讲,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的总和。

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该发现可用于控制肠道微生物组的组成

因此,除了细菌之外,微生物组还包括病毒(病毒瘤)和真菌(mycobiome)以及其他访客。迄今为止,科学家对病毒瘤或分枝生物组的关注相对较少。

病毒已经沉淀在人体的各种生态壁龛中,尤其是在粘膜表面,例如鼻子和嘴巴内部以及肠壁。在这个角色中,我们将重点关注肠道病毒瘤,因为它含有最多的病毒占有者,并且已经进行了更多的研究。

当然,病毒最著名的是引起疾病,例如 COVID-19、流感、天花、肝炎、艾滋病毒和狂犬病。由于与病毒性疾病相关的紧迫性,这方面吸收了研究人员的大部分时间。但是,许多病毒对人体细胞没有丝毫兴趣。鉴于我们现在对病毒的了解以及它们的致命性,吸入或吞咽病毒来治疗感染的想法似乎是我们最不想做的事情。但这正是医生很快就会开的处方。实际上,甚至可能建议你像服用益生菌一样服用病毒补充剂来刺激你的 “好” 肠道微生物。

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科学家们在人体肠道中发现了接管细菌细胞的病毒

但是与冠状病毒不同,用作治疗或预防措施的病毒只能攻击和杀死细菌。它们不会攻击健康的细胞。它们被称为噬菌体,正在作为抗生素的替代品进行研究,以治疗尿路感染(UTI)、痤疮、受感染的足部溃疡和结核病等疾病。

在青霉素出现之前的几年,科学家发现噬菌体疗法是有效的,最重要的是,它没有副作用。当发现抗生素时,噬菌体疗法就进入了后台。抗生素可以相对容易地制造,并杀死各种细菌物种。但是,在当今的高科技能力和可怕的抗生素耐药性背景下,人们对噬菌体疗法的兴趣可能会重新浮出水面。

超级细菌

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一些细菌栖息在瘤胃中,是称为微生物组的庞大微生物群落的一部分

由于几十年来抗生素的广泛使用,越来越多的细菌正在变异为对我们现有药物具有抗药性的致命生物。伦敦大学学院微生物学教授乔安妮·桑蒂尼博士说:“噬菌体疗法的潜力对于任何患有抗生素耐药性感染的人来说都是巨大的,” 他担心超级细菌的兴起,他正在推动新的研究。

事实上,在1月份的一个非凡故事中,格鲁吉亚的医生报告了2016年布鲁塞尔机场自杀爆炸事件中一名30岁受害者的噬菌体疗法取得了成功。该病人接受了五次手术,由于大腿伤口感染,已经服用抗生素近两年了:她感染了一种超级细菌肺炎克雷伯氏菌,但没有愈合。

但是,根据《自然通讯》杂志的报道,在药物中添加噬菌体后的几周内,骨折的股骨就开始自我修复,现在她可以走路和骑自行车了。最近的研究还表明,噬菌体可能会使目前的抗生素保持更长的有效期。一组微生物学家已经提出了建立英国第一个噬菌体 “银行” 来储存噬菌体的计划,以便其他研究人员和医生在需要时可以使用它们。

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病毒揭示了如何操纵肠道微生物组来控制其成分,这对健康非常重要。(IATA-CSIC)

本·坦珀顿博士等科学家说,人们可以通过公民噬菌体库页面帮助发现拯救生命的噬菌体(杀死细菌的病毒)。创建该项目的埃克塞特大学微生物学副教授坦珀顿说:“目标是建立一个噬菌体数据库,以便在患者需要治疗时,有国家资源可以迅速提供治疗。”

人们会收到装有三个玻璃罐的工具包。他们用当地的水(例如池塘或河流)填充水,然后将它们送回我们的实验室。我们过滤掉细菌,剩下的就是病毒。我们将它们添加到我们想要寻找噬菌体的细菌样本中;如果样本中有噬菌体可以杀死细菌,它们的数量就会增加。对噬菌体进行检查以确保它们没有任何危险基因,然后将其添加到数据库中。它们储存在液氮中,如果需要,还会种植更多。与开发新抗生素所需的时间和金钱形成鲜明对比,该过程成本低,需要两到三周的时间。”

作为添加助手的奇怪事实,专家指出,每个人都可以命名自己的噬菌体:“我 10 岁的儿子是最早在我们居住在德文郡的柠檬河附近捕获噬菌体的人之一。他称之为 LemonAid。”

LemonAid 被发现可以感染并杀死鲍曼不动杆菌,世界卫生组织将其列为对人类健康构成最大威胁的耐药细菌之一。此外,从鸡舍中分离出一种名为 KylieMinEgg 的噬菌体,还从囊性纤维化患者身上消灭了铜绿假单胞菌。该倡议有望为人类健康带来希望。

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