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被病毒占領的人體：你的身體里，正住著380萬億個病毒( 二 )

小知識宿主研究感染細菌腸道細胞科普疾病病毒組微生物


2017年 ， 當時在圣迭戈州立大學（San Diego State University）工作的索菲·阮（Sophie Nguyen）和杰里米·巴爾（Jeremy Barr）證實了許多噬菌體能穿過一些器官表面的粘膜進入人體 ， 并找到最后的定居位點 。 一些實驗室研究證實 ， 噬菌體能穿過人的腸道、肺部、肝臟、腎臟甚至腦部的粘膜 。 但是 ， 一旦噬菌體隨機地進入如中樞神經(jīng)系統(tǒng)等幾乎沒有細菌存在的地方 ， 它們可能無法進行復制并最終滅亡 。
人體的病毒組
身體不同部位的病毒組會有很大不同 。 加利福尼亞大學圣迭戈分校的梅利莎·利（Melissa Ly）和我也證明了 ， 通過比較沒有血緣關系的人的病毒組 ， 可以確定他們中是否有人住在一起 。 不同的人可能具有非常不同的病毒組 ， 而同居的人似乎有約25%的病毒組相同 。 病毒不僅可以通過咳嗽等典型的傳播方式在家庭成員之間傳播 ， 還可以通過日常接觸、共享洗臉槽、馬桶、桌子和食物傳播 。 雖然我們只研究了一小部分人 ， 但數(shù)據(jù)顯示 ， 沒有戀愛關系的室友與情侶室友共享的病毒比例相當 。 親密的接觸似乎對此沒有太多影響 ， 只要住在同一個空間就足夠了 。
加利福尼亞大學圣迭戈分校的希拉·埃伯利斯（Shira Abeles）發(fā)現(xiàn)了男性和女性口腔中的病毒存在巨大差異 ， 這可能是由二者體內(nèi)不同的激素成分導致的 ， 但沒有人能證明兩者存在聯(lián)系 。 我們確實發(fā)現(xiàn) ， 由于地理位置的差異 ， 不同人群的病毒組也會存在很大的差異 。 例如 ， 西方國家人群的病毒組多樣性會低于其他國家 ， 這些差異可能與飲食和環(huán)境有關 。
雖然人體內(nèi)的許多病毒都會侵染細菌 ， 但還有一小部分也能直接感染人體組織中的細胞 。 這些病毒可能只是少數(shù) ， 因為人體的免疫系統(tǒng)會抑制它們 。 當時任職于斯坦福大學的伊韋因·德·弗拉曼克（Iwijn De Vlaminck）證明 ， 當一個人的免疫系統(tǒng)面臨很大的挑戰(zhàn)——例如當一個人因為接受器官移植 ， 必須服用免疫抑制藥物來避免器官排斥時 ， 其體內(nèi)特定類型的病毒會急劇增加 。 觀察結果表明 ， 在正常情況下 ， 我們的免疫系統(tǒng)可以抑制病毒 ， 但當人的免疫系統(tǒng)受到抑制時 ， 病毒就會肆無忌憚地繁殖 。
在新冠病毒中 ， 我們也能看到這種機會主義 。 新冠病毒的感染者（特別是重癥患者）很可能會出現(xiàn)并發(fā)癥 。 最常見的是繼發(fā)性細菌性肺炎（secondary bacterial pneumonia）或菌血癥（bacteremia ， 由血液中細菌增多導致） 。 潛伏在人體內(nèi)的病毒可能被重新激活 ， 例如人類皰疹病毒第四型（Epstein-Barr virus）和巨細胞病毒（Cytomegalovirus） 。 當免疫系統(tǒng)集中于抵抗新冠病毒時 ， 患者可能更容易受到其他病毒的危害 。
盡管許多噬菌體是捕食者 ， 但它們或許能和宿主細菌一直和諧相處 ， 不會在細菌體內(nèi)爆發(fā) 。 當一些噬菌體感染細菌時 ， 它們會將其基因組整合到細菌的基因組中 。 盡管一些噬菌體會立即繁殖 ， 殺死宿主細菌 ， 但也有一些只是持續(xù)存在于宿主體內(nèi) ， 就像進入了安靜的休眠狀態(tài) 。
這可能是一種生存策略：當宿主細菌分裂時 ， 需要復制自身的基因組 ， 同時也會復制一份噬菌體的基因組 。 在這種模式下 ， 宿主的生存決定了噬菌體的生存 ， 所以噬菌體在維持宿主存活時 ， 也會獲得一定的益處 。 我們已經(jīng)很清楚這種策略為何對噬菌體有利 ， 但并不確定它是否對細菌有利 。 不管出于什么原因 ， 人體內(nèi)的許多細菌似乎已經(jīng)習慣了和寄生的噬菌體生活在一起 。
【被病毒占領的人體：你的身體里，正住著380萬億個病毒】當時機成熟時 ， 這些休眠的噬菌體會蘇醒并產(chǎn)生大量子代 ， 殺死它們的宿主細胞 。 有時 ， 一些噬菌體在離開細菌時 ， 會攜帶細菌的基因 ， 這有時能使它們在感染下一個細菌時受益 。 例如 ， 我發(fā)現(xiàn)唾液中的噬菌體會攜帶幫助細菌逃避人體免疫系統(tǒng)的基因 。 有些噬菌體甚至攜帶幫助細菌抵抗一些抗生素的基因 。 噬菌體本身不需要這樣的基因 ， 因為抗生素無法殺死它們 ， 但當它們將基因提供給宿主細菌時 ， 就可以幫助細菌存活——也就讓噬菌體得以存活 。 我們經(jīng)常能看到類似的基因轉移現(xiàn)象 ， 例如細菌和細菌之間也能通過水平轉移的方式 ， 傳播耐藥基因 。

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