一些东西在你的肚子里总是成双出现:花生酱和果冻、盐和胡椒、细菌和吃细菌的病毒。对于生活在你微生物群落中的细菌种类来说,有一种叫做噬菌体的病毒会自然感染它们。尽管噬菌体与细菌共同进化,但它们却很少受到关注。噬菌体分类困难,且与它们所针对的细菌紧密纠缠在一起,科学家们很难理解它们的功能。
但是,如果有一种方法可以在有无噬菌体的情况下比较完全相同的微生物群落微生物组条件呢?
弗吉尼亚理工大学生物学家Bryan Hsu的团队找到了一种方法。
Hsu和他的研究生Hollyn Franklin建立了一个模型,允许他们减少小鼠微生物群落微生物组中的噬菌体群体——然后再将其恢复——而不会影响细菌。在他们的模型测试中,研究人员发现证据表明噬菌体可能会增加微生物群落细菌对抗生素的敏感性。他们的结果发表在《细胞宿主与微生物》期刊上。
什么可以抑制细菌的病毒但不影响细菌本身?在早期文献搜索中,Franklin发现了一种名为吖啶黄的化学化合物,它符合这一要求。这是一种广泛用于巴西治疗尿路感染(UTI)的药物成分。
幸运的是,Hsu实验室的一名成员兼论文合著者Rogerio Bataglioli是巴西人。他向父母家寄送了大量吖啶黄。Franklin开始给实验小鼠施用吖啶黄。在12天的时间里,病毒颗粒的浓度显著减少。当她停止用药时,病毒也没有反弹。
但是,当Franklin重新引入从小鼠自身微生物群落微生物组中提取的小样本(在治疗前提取)时,天然噬菌体群体又恢复了生机。
“它在我们希望它消失的时候消失了,在我们希望它回来的时候回来了,”Hsu说。“这意味着我们有了一个噬菌体条件性小鼠模型。”或者更有趣地说:BaCon小鼠模型。
为了看看这种小鼠模型是否对健康有重要意义,Hsu的研究团队直接研究了该领域的热门话题之一:抗生素治疗对患者体内微生物群的附带损害。
噬菌体是否在抗生素治疗的破坏性后果中起作用?Hsu和Franklin使用他们的BaCon小鼠模型来提出这个问题,并对有和没有噬菌体群体的小鼠施用抗生素。
他们的结果表明,噬菌体增加了细菌对抗生素的敏感性。
“很难得出明确结论,但这些结果告诉我们,噬菌体对我们对抗生素的反应有一定意义,”Hsu说。
根据Franklin的说法,接下来的问题将探讨噬菌体是否导致这些效应或仅仅是相关,以及噬菌体在疾病中的作用——这将为微生物组研究打开新的大门。
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