有些东西会在你的肚子里混在一起:花生酱和果冻、盐和胡椒、细菌和吃细菌的病毒。对于栖息在肠道中的细菌种类,有一种被称为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,但它们获得的荣耀要少得多。它们更难分类,与它们所针对的细菌纠缠得如此之深,以至于科学家们很难理解它们的功能。
但是,如果有一种方法可以比较有和没有噬菌体的完全相同的肠道微生物组状况呢?
弗吉尼亚理工大学生物学家Bryan Hsu的团队找到了一种方法。
徐和研究生Hollyn Franklin建立了一个模型,使他们能够在不影响细菌的情况下减少小鼠肠道微生物组中的噬菌体群落,然后将其带回。在他们的模型的试运行中,研究人员发现了噬菌体可能增加肠道细菌对抗生素敏感性的证据。他们的研究结果发表在《细胞宿主与微生物》杂志上。
什么可以抑制细菌的病毒,但不能抑制细菌本身?在早期的文献检索中,富兰克林发现了一种名为阿刺黄素的化合物,它符合要求。它是巴西广泛使用的治疗尿路感染(UTI)药物的一种成分。
幸运的是,徐的实验室成员和论文合著者Rogerio Bataglioli是巴西人。他向父母家运送了大量的阿西林。富兰克林开始给实验室小鼠服用阿曲黄素。在12天的时间里,病毒颗粒的浓度急剧降低。当她停止给药时,他们没有反弹。
但是,当富兰克林重新引入治疗前提取的小鼠自身肠道微生物组的一小部分样本时,天然噬菌体群又复活了。
“它会在我们想要的时候消失,在我们想要它的时候回来,”徐说。“这意味着我们有一个噬菌体条件小鼠模型。”或者,更有趣的是:BaCon小鼠模型。
加剧抗生素损伤为了验证小鼠模型是否对健康有一定意义,徐的研究团队直接探讨了该领域最热门的话题之一:抗生素对患者体内微生物种群的附带损伤。
噬菌体是否可能在抗生素治疗的破坏性后果中发挥作用?徐和富兰克林使用他们的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。
“很难得出明确的结论,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的意义,”徐说。
根据Franklin的说法,接下来的问题将探讨噬菌体是否会引起这些效应或只是与它们相关,以及噬菌体在疾病中扮演什么角色——这将为微生物组研究打开新的大门。p
Provided by Virginia Tech
2025-05-13
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