Nature惊人发现：谁可媲美微生物组

　　

生物通报道  来自纽约大学Langone医学中心的微生物学家说，他们获得了第一个强有力的证据证实，天然存在于肠道中的病毒（他们将其称作为“病毒组”（virome））像居住在肠道中、构成“微生物组”（microbiome）的细菌一样发挥了维持健康以及对抗感染的作用（延伸阅读：Cell惊人发现：可遗传的微生物组 ）。

在历时两年完成的一系列小鼠试验中，该研究小组发现感染常见小鼠诺如病毒(murine norovirus,MNV)可帮助小鼠修复炎症造成的肠组织损伤，在抗生素治疗消灭微生物组后帮助恢复肠道的免疫防御。

在发表于11月19日《自然》（Nature）杂志上的研究报告中，研究人员称他们还发现MNV支持了免疫系统抵抗组织损伤。

“我们的研究提供了令人信服的数据，表明小鼠肠道中病毒和细菌之间的相互支持关系，并为进一步研究病毒组支持免疫系统的确切机制奠定了基础，这有可能也适用于人类，”此项目的高级研究员、纽约大学Langone医学中心助理教授Ken Cadwell博士说。

“很久以前我们就知道人们老是感染病毒和细菌，并且他们不会生病。现在我们获得了科学证据证实，正如我们知道许多的细菌感染对于维持健康有益，并非所有的病毒感染都是不好的，实际上有可能有益于健康。”

根据Cadwell所说，直到现在科学家们还主要是追踪病毒组存在的遗传证据，但却没有人确认它正常存在于肠道中，或是阐明其扮演的是有害、中立或有利的角色。

在他们的研究中，该研究小组借助了以往对于培育形成炎性肠病的小鼠的研究。人们认为炎性肠病是一种受到微生物组细菌影响的疾病。该研究表明，在这些易感小鼠中慢性MNV感染可以对肠组织造成与慢性细菌暴露一样的炎症损伤，表明了一种相似的、免疫触发作用。

在新研究中，Cadwell和同事们培育出了没有正常肠道细菌，且由于缺乏细菌刺激和营养物免疫系统和肠均发育不全的小鼠，然后喂给这些小鼠MNV。相比于正常小鼠，这些小鼠缺乏免疫系统T细胞和B细胞，吸收营养物质的肠绒毛萎缩、更细，在绒毛之间的隐窝中有一些小于正常的周围组织。

在MNV感染两周后，与其他病菌严格隔离的这些小鼠显示免疫系统完全恢复，几乎完全逆转了肠损伤。

而在近期抗生素治疗消灭了肠道微生物组的正常小鼠中，给予MNV同样让它们恢复了健康。它们血液中的T细胞水平增加了一倍，在肠组织和血液样本中均可检测到B细胞抗体。

另外的一些测试证实，MNV介导的治疗效应依赖于增强抗病毒1型干扰素蛋白传递的免疫系统信号，证实了这种病毒在驱动免疫反应中发挥关键作用。

在设计来模拟人体过度使用抗生素的影响，以及测量MNV感染保护性效应的另一系列测试中，研究人员喂给正常小鼠一种损害肠组织的化合物。所有小鼠此前都接受过抗生素处理，清除了细菌。相比于没有感染MNV的小鼠，用MNV预处理及感染MNV的小鼠活得更长，有更长的绒毛，肠组织损伤较少。这些MNV感染小鼠因腹泻而丧失的水分也明显少一些，溃疡引起的组织过度增生及积液减少，所有这些迹象表明肠道损伤减少。

Cadwell说，该研究小组下一步计划分类其他肠道病毒的健康危害和益处，并确定它们的特征，以及每种病毒与微生物组的互作或是行为差异。他还计划调查某些病毒是否只对特定的人群有害或有益。

Cadwell谨慎地指出，这项研究并没有建议人们考虑让自身去感染任何的病毒。他说，和细菌一样，太多有可能会有害健康。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

An enteric virus can replace the beneficial function of commensal bacteria

Intestinal microbial communities have profound effects on host physiology1. Whereas the symbiotic contribution of commensal bacteria is well established, the role of eukaryotic viruses that are present in the gastrointestinal tract under homeostatic conditions is undefined2, 3. Here we demonstrate that a common enteric RNA virus can replace the beneficial function of commensal bacteria in the intestine. Murine norovirus (MNV) infection of germ-free or antibiotic-treated mice restored intestinal morphology and lymphocyte function without inducing overt inflammation and disease. The presence of MNV also suppressed an expansion of group 2 innate lymphoid cells observed in the absence of bacteria, and induced transcriptional changes in the intestine associated with immune development and type I interferon (IFN) signalling. Consistent with this observation, the IFN-α receptor was essential for the ability of MNV to compensate for bacterial depletion. Importantly, MNV infection offset the deleterious effect of treatment with antibiotics in models of intestinal injury and pathogenic bacterial infection. These data indicate that eukaryotic viruses have the capacity to support intestinal homeostasis and shape mucosal immunity, similarly to commensal bacteria.