陈根：人类粪便中，竟存在5万多种病毒

文|陈根

人体肠道包含数百种不同种类的细菌群落，这些细菌对健康和疾病都发挥着重要的作用，它们被称为肠道微生物群。此前已有研究表明，细菌种类与肥胖、免疫反应和心理健康等多种疾病有关。

然而，一个经常被忽略的事实是，病毒在肠道微生物组中有着十分丰富的含量，并与人类的多种疾病休戚相关。近日，研究人员通过分析人类粪便，确认了5万多种生活在人类肠道中的病毒，其中92%以前是未知的。

在新研究中，研究人员采用了一种被称为宏基因组学的方法来获得肠道微生物的基因图。这种技术可以直接从环境中提取DNA，并对其进行随机排序，以对肠道环境中存在什么生物以及它们可能在做什么有一个概况了解。

利用该技术，研究人员从24个不同国家的11810个公开的粪便宏基因组中计算出病毒序列，最终得出了宏基因组肠道病毒目录。该目录包括189,680个病毒基因组，代表超过50,000个不同的病毒种类，是迄今为止同类研究中最大的数据序列。

这些病毒物种90%以上是未知的，它们总共能编码超过45万种不同的蛋白质。其作用对微生物和人类宿主可能是有益的，也可能是有害的。值得注意的是，在这些病毒中，有超过75%是噬菌体。

噬菌体（phage）是侵袭细菌的病毒，也是赋予宿主菌生物学性状的遗传物质。其必须在活菌内寄生，有严格的宿主特异性。20世纪上半叶，噬菌体疗法被视为对抗细菌感染的一种有前景的方法，但抗生素的兴起导致了该研究的衰落，直到抗药性细菌的出现又重新引起了人们对它的兴趣。

研究人员发现这些噬菌体的一个最常见功能是多样性生成逆转录元件（DGR），这是一类能使特定目标基因发生突变，以产生有利于宿主的变异的遗传因子。有趣的是，一些病毒显示出惊人的地理差异。例如，crAssphage的一个亚种在亚洲很普遍，但在欧洲和北美的样本中很少见或不存在。

未来，或可通过饮食干预、益生菌甚至“粪便菌群移植”来修改人们的肠道微生物群，以改善个人健康，噬菌体疗法或许也可以进行补充。