诺如病毒(norovirus)是一类能够导致肠炎的微生物。诺如病毒可以通过排泄物进行传播,危害极大。众所周知,肠道是大量微生物聚居的场所,那么这些微生物是否参与了宿主抵抗病毒的免疫反应过程呢?2015年1月16日,《科学》杂志在线刊登了华盛顿大学圣路易斯分校Herbert W. Virgin课题组关于这一问题的研究。
他们首先向实验组小鼠饲喂抗生素混合液,以期清除肠道内的各类微生物,对照组则不做该处理, 一段时间后,向两组小鼠分别口服同样浓度的诺如病毒毒株进行肠道感染。一段时间之后,比较两组小鼠粪便中病毒滴度的差别,作为小鼠清除病毒的能力的标志。实验结果显示:与对照组相比,实验组小鼠粪便中病毒的滴度有明显的下降,说明小鼠清除病毒的能力得到了提升。
那么病毒滴度的下降是由于抗生素的使用导致的肠道菌群的消失呢,还是其直接作用于病毒本身而产生的呢?虽然我们从基本常识中可以得出,抗生素主要作用于细菌类及真菌类微生物,并不对病毒有任何影响,但是为了排除这种可能,作者设计了如下实验:他们首先向所有小鼠饲喂抗生素混合液以清除其本身的肠道细菌,然后经过三天的空白处理(尽量排除残留的抗生素),之后向实验组小鼠肠道移植未经感染小鼠的排泄物(即不含有诺如病毒,但含有正常的微生物群),对照组则不做此处理。之后对两组小鼠均进行诺如病毒肠道感染,最后分析其粪便中诺如病毒的滴度。实验结果显示:对照组小鼠粪便中诺如病毒滴度相对较低,而实验组小鼠的病毒滴度则出现明显的提升。这一实验完整地说明了诺如病毒逃避免疫系统的清除是通过肠道微生物的帮助实现的。
之后作者做了一系列的实验证明肠道微生物的这一作用只发生在病毒的肠道感染(局部感染)过程中,而不发生在病毒的系统性感染过程中。
那么肠道微生物是如何帮助诺如病毒逃脱宿主的抗病毒免疫反应的呢?在实验中,作者发现诺如病毒的感染具有很强的滴度依赖性,即对于低浓度的病毒感染,抗生素处理比较有效,然而随着病毒剂量的上升,这一效果便慢慢减弱了。根据这一现象,作者认为肠道微生物的作用应该是干扰了宿主产生的干扰素等抗病毒物质对病毒复制的抑制(比较绕~)。于是作者通过一系列抗病毒免疫相关分子的缺失突变小鼠进行逐个实验,发现其中IFN-λ(III型干扰素)具有关键性作用:IFN-λ特异性受体的缺失突变小鼠接受抗生素处理之后,其粪便中病毒的滴度并没有像野生型小鼠那样产生明显的下降。遗憾的是,这项研究目前没有清楚地揭示究竟是哪一类微生物上的哪一种信号分子调节了这一过程,这一问题也许将来会得到答案。
肠道微生物与宿主免疫系统的关系是近年来免疫学领域的热点。这一研究的亮点在于首次阐释了肠道微生物在病毒性肠炎的引发过程中的作用,并且告诉我们肠道微生物并不总是对宿主有益的。作为科学中国人,我们不仅要懂得讲究饮食卫生,更要懂得为什么要这样做,明明白白总是好的。
近日,中国农业科学院兰州兽医研究所科研团队研究发现,小RNA病毒里的“老熟人”3D聚合酶,不只是病毒复制的核心,还是逃逸免疫系统的“帮凶”。相关研究成果发表在《细胞分子生物学》上。长期以来,科学家仅知......
在海洋环境中,病毒是仅次于原核生物的第二大生物量成分。它们的生态意义不仅限于宿主裂解,还包括水平基因转移和通过辅助代谢基因调节宿主代谢。这些辅助代谢基因可以编码关键的代谢酶,在感染期间有效地重塑细胞过......
基孔肯雅热是由基孔肯雅病毒(CHIKV)引起、经蚊媒传播的人畜共患急性病毒性疾病,该病毒归类于披膜病毒科甲病毒属。目前,已有两款CHIKV疫苗在海外获批,但全球范围内仍缺乏获批的特异性抗病毒药物。因此......
在一项近日发表于《通讯-地球》的研究中,科学家探究了微生物如何在地球最恶劣的水下环境中存活。他们分析了脂质生物标志物——这类特殊脂肪分子能反映生物活性,以此揭示这些生物体的生存策略。该地点的pH值高达......
在人体肠道深处栖息着熙熙攘攘的微生物群落,每种微生物都在食物消化过程中扮演特定角色。其中存在一种能产生甲烷的特殊微生物,美国亚利桑那州立大学最新研究表明,这种产生甲烷的微生物可能影响人体从摄入食物中提......
近日,东北林业大学生态学院团队在生态系统多功能性的微生物维持机制方面取得新进展。该研究揭示了土壤微生物通过调整高产-资源获取-胁迫耐受生态对策来应对干旱的内在机制,从微生物生态对策的新视角阐明了生态系......
10月9日,国家卫生健康委举行新闻发布会。浙江省疾控中心研究员蒋健敏在会上介绍,国庆中秋假期结束,旅游返程后需重点关注三类传染病:呼吸道传染病、消化道传染病和虫媒传染病。当前气温变化大,不少人因免疫系......
动物的循环系统和植物的维管系统,是保障它们物质养分高效运输和交换的重要通道,同时也是病毒系统性侵染的最为有效的路径。为应对这种威胁,动植物均演化出了功能上高度相似的阻塞性防御机制。当病毒侵染时,动物的......
哺乳动物体内微生物及其携带的抗生素耐药基因(ARG)的跨宿主传播,是潜藏的重大公共卫生风险源。然而,现有研究面临多重技术瓶颈:低丰度微生物难以检测导致潜在病原漏报;大量未报道的微生物物种缺失限制了多样......
美国哥伦比亚大学和洛克菲勒大学科学家利用细菌作为“特洛伊木马”,绕过人体免疫系统的监控,将病毒直接运送至肿瘤内部。随后,细菌与病毒协同作战,对癌细胞发起强力攻击。相关研究成果发表于最新一期《自然·生物......