NatMicrobiol：科学家在婴儿粪便中发现近10000种病毒

肠道微生物组是在婴儿期被塑造形成，并会影响机体免疫系统的成熟，从而保护机体抵御后期发生的慢性疾病；噬菌体（感染细菌的病毒）能通过溶菌和溶原性来调节细菌的生长，而溶原性在婴儿肠道中尤为突出；病毒宏基因组（viromes）非常难以分析，因为其跨越了未知的病毒多样性，并缺乏标记基因和标准化的检测方法。近日，一篇发表在国际杂志Nature Microbiology上题为“Expanding known viral diversity in the healthy infant gut”的研究报告中，来自哥本哈根大学医院等机构的科学家们通过对来自647名丹麦婴儿的粪便进行为期5年的研究，得到了非常惊人的发现，研究人员指出，婴儿使用过的尿布样本中竟然包含有10000种病毒，这一数量是同一儿童机体细菌种类数量的十倍，而且大多数病毒此前从未被科学家们所描述过。

这或许让很多读者感到非常震惊，近年来，病毒的名声并不怎么好，但很多人也并没有意识到，绝大多数的病毒并不会使人致病，也根本不会感染人类或动物。研究人员所指的病毒是噬菌体，其会专门感染细菌并构成了人类微生物组很大的一部分，而研究人员正是在婴儿粪便中发现了大量的噬菌体，事实上，在丹麦婴儿使用过的尿布中发现的大约90%的病毒都是专业的细菌杀手。人类的肠道微生物组是一个非常复杂的微生物集合，其包括细菌、古细菌、微生物真核生物和病毒等，肠道微生物组中的病毒组分（病毒组）主要优势菌体构成，其能帮助维持健康和多样化的微生物组。文章中，研究人员分析了发现了10000种病毒中哪些是新发现的，以及如何以一种非常容易懂的方式来描述这些新型病毒的多样性。

将所有这些病毒放入一个大表格中读起来会让人觉得非常枯燥，相反，研究人员创建了一种婴儿肠道DNA病毒多样性蓝图，在其中他们能根据基因组之间的相似程度将这些病毒分为新的病毒家族和顺序，与此同时研究人员发现了248个家族，其中仅有16个家族是此前已知的。研究人员以参加这项研究的儿童的名字来命名其与232种新发现的病毒家族，比如Sylvesterviridae, Rigmorviridae和Tristanviridae病毒家族等。

科学家在婴儿粪便中发现近10000万种病毒 其中90%以上均为新发现的病毒类型。

图片来源：Nature Microbiology (2023). DOI:10.1038/s41564-023-01345-7

噬菌体和肠道中的其它病毒的有趣之处在于，每个人都拥有自身独特的病毒组，而两个不同的人之间也几乎并不存在重叠的情况。尽管每个人的肠道病毒组都非常特殊，但其在成年人中都会一直保持稳定，这就意味着随着机体年龄的增长，机体还会携带相同一类的病毒群；但在婴儿刚出生后，这种病毒组就与成年人机体的病毒组完全不同，但其会在几年后慢慢稳定下来。当研究人员将这项最新研究中发现的近10000种病毒与来自健康成年人群的广泛参考病毒组集合进行比较研究时，他们发现，这些病毒中大约有800种此前被发现过；这就意味着，当婴儿出生后且有第一批噬菌体在其胃肠道定植时，这些“婴儿噬菌体”并不会停留在那里，而是逐渐会被“成人噬菌体”逐步取代，这种替换可能部分与这些噬菌体所感染的细菌宿主有关，比如拟杆菌属、粪杆菌属和双歧杆菌属就是被预测为婴儿噬菌体最突出的宿主类型。

研究人员特意强调了双歧杆菌属，其对于婴儿健康非常重要，这些细菌能帮助母乳的消化，因此在生命早期对于维持机体健康非常关键，但随着机体年龄的增长，其在机体中的数量会越来越少。因此，感染双歧杆菌的病毒在婴儿机体中要比成年人中发现的更多。相反，作为最丰富的成年人肠道噬菌体，Crassvirales噬菌体在婴儿粪便中并不普遍，这意味着随着机体年龄的增长，儿童机体会不断获得这些噬菌体。随着这10000种新病毒种类和许多新型家族的加入，仅仅从几百名单丹麦婴儿的样本中就能看出，我们所不知道的病毒组的数量远远比知道的要多，如今科学家们正在不断深入研究探索来挨个分析婴儿的粪便样本，并期待有新的研究发现。

综上，本文研究中科学家们所发现的病毒家族一起扩大了现有的噬菌体分类学，并为未来婴儿的肠道病毒组研究提供了宝贵的资源和研究基础。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Shah, S.A., Deng, L., Thorsen, J. et al. Expanding known viral diversity in the healthy infant gut. Nat Microbiol 8, 986–998 (2023).doi：10.1038/s41564-023-01345-7