噬菌体细菌的捕食者如何塑造肠道微生物组？

肠道微生物群是一个复杂且相互关联的物种生态系统。像任何生态系统一样，有些生物是捕食者，有些是猎物。由brigham妇女医院和Wyss研究所的研究人员领导的一项新研究调查了噬菌体的影响，即感染和杀死细菌的病毒。

他们发现，噬菌体可以对肠道微生物组的动力学产生深远的影响，不仅直接影响某些物种，还会对其他物种产生连锁效应。噬菌体也可能通过调节代谢物(包括大脑中发现的化学物质)来影响其人类宿主。该团队包括第一作者Bryan Hsu博士和Wyss Institute的高级作者Pamela Silver博士，以及马萨诸塞州宿主微生物中心主任Brigham和Lynn Bry博士。细胞和微生物。

“我所在实验室的主要兴趣之一是了解肠道微生物组的动态变化。噬菌体是微生物组的重要组成部分，但它没有被研究过很多次，”Georg Gerber说，他是《普通通信》的高级作者。博士，公共卫生硕士，麻省宿主微生物中心联合主任，布莱根大学病理学系计算病理学系主任。“有人在探索噬菌体疗法，利用噬菌体杀死微生物，但噬菌体也天然存在于肠道中，与生态系统的其他部分共存。我们想知道他们在那里做了什么。”

为了解决这一问题，研究小组用某一组人类细菌物种在小鼠肠道中进行定殖，然后加入噬菌体来跟踪每种微生物的生长。利用高通量测序和计算分析，研究小组发现噬菌体导致了他们预期捕获的物种的消耗，但对生态系统的其他部分产生了波动影响(包括非目标物种的大量繁殖)。

除了研究对微生物的影响，研究小组还研究了代谢组学的影响——这些化学物质可能来自宿主和现有的细菌。他们发现，当他们用噬菌体调节微生物组时，可以看到代谢组的靶向变化，包括神经递质水平和胆汁酸的变化。

“这一发现让我着迷于后续的工作，并提出了重要的问题：我们能否使用噬菌体来调节这些活动？这可能是一种干预条件，比如抑郁症。要不要改变神经递质水平？”格柏说。“即使它们不被用作直接的治疗药物，我们的研究表明，噬菌体可能是理解改变微生物组的其他疗法的潜在影响的一个很好的工具。”

考虑到营养不良可能对代谢组学和微生物组产生的深远影响，Gerber和他的同事对研究发展中国家噬菌体和营养不良的交叉特别感兴趣。

“我们希望我们的工作将提供一个框架，指导未来的研究，以澄清噬菌体，微生物组和宿主健康与疾病之间的相互作用，”Gerber说。

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