2022年5月11日，清華大學醫(yī)學院基礎醫(yī)學系、清華大學醫(yī)學院傳染病研究中心、清華-北大生命科學聯(lián)合中心梁冠翔課題組與賓夕法尼亞大學醫(yī)學院Frederic Bushman課題組受邀合作為國際知名學術期刊《Cell Host & Microbe》15周年紀念特刊撰寫題為“The pediatric virome in health and disease”的綜述文章。該文章系統(tǒng)概述了人類病毒組從起源到成熟的過程以及相應的調(diào)控機制，總結了發(fā)育過程中腸道病毒群體對于兒科疾病影響的潛在作用機理，并深入探討了相關領域目前面臨的各種挑戰(zhàn)和今后的研究方向。

人體微生物群體廣泛分布于多種組織器官，并與人體健康息息相關。近年來，我們對兒童微生物組在健康和疾病方面的理解不斷加深。特別是細菌種群能夠為新生兒童提供營養(yǎng)和代謝物并促進免疫系統(tǒng)的發(fā)育，進而影響早期發(fā)育和終身健康。微生物組與兒童疾病之間的關聯(lián)已被廣泛研究，而鮮為人知的是，被稱為“病毒組”的大量病毒在生命早期與細菌一起定植在人體中。病毒組一般指某種特定環(huán)境下所有病毒的集合，是微生物組的重要組成部分。病毒組主要包括能夠感染真核細胞和感染原核細胞的病毒以及噬菌體，在成年人體內(nèi)大約存在10¹³的個體數(shù)。眾所周知，一些病原病毒會在人類發(fā)育的各個階段引起多種疾病，人類對于這種能夠引起人體或動物疾病的病毒已經(jīng)進行了數(shù)十年的研究，而對于其他病毒群體的整體研究一直不夠深入。近年來隨著相關技術的發(fā)展，越來越多的證據(jù)顯示人類病毒組擁有巨大的多樣性和異質(zhì)性，并且與人類健康息息相關，成為了潛在的致病因素或治療靶標。

圖、嬰兒腸道病毒組的建立過程圖

新生兒童在出生時是否攜帶病毒是一個有爭議的話題。傳統(tǒng)的觀點認為新生兒童腸道內(nèi)存在有非常高的病毒種群多樣性，與之相對的是極低的細菌種群多樣性，隨著年齡的增長兩個群體的多樣性逐步接近并置換，而這種動態(tài)平衡會一直持續(xù)下去。此模型符合“殺死贏家”（Kill-the-Winner）式的噬菌體-宿主相互作用關系，也契合經(jīng)典生態(tài)學中的捕食生態(tài)模型（Lotka-Volterra predator-prey model）。不過該模型忽視了腸道的復雜程度以及人體宿主參與程度，隨著更多的實驗數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與更精確的生物信息的分析，這個傳統(tǒng)的模型逐步被打破。最新的觀點認為新生兒童體內(nèi)是沒有病毒的，而最初的病毒主要起源于細菌細胞內(nèi)的原噬菌體，隨著腸道環(huán)境復雜性的增加，病毒和細菌種群的多樣性共同增加，其定植模式具有明顯的階段性特征，同時這個過程又受到多種機制的調(diào)節(jié)（上圖）。另外，最新的一些研究表明，在兒童發(fā)育過程中，噬菌體種群結構的異常與多種兒科疾病相關，例如炎癥性腸病、腹瀉、營養(yǎng)不良以及自身免疫性疾病等。作為病毒組的主要組成部分，噬菌體或是通過破壞正常的菌群結構，或是直接與人體免疫系統(tǒng)相互作用，進而對疾病的發(fā)生或發(fā)展產(chǎn)生影響。然而，到目前為止，異常病毒群體與大多數(shù)疾病之間的因果關系尚不確定，未來研究將主要集中在探索因果效應上。隨著研究的不斷深入，相關研究的長期目標是利用病毒組開發(fā)新的診療手段。

清華大學醫(yī)學院基礎醫(yī)學系、清華大學醫(yī)學院傳染病研究中心、清華-北大生命科學聯(lián)合中心梁冠翔研究員為第一作者和通訊作者，賓夕法尼亞大學醫(yī)學院Frederic Bushman教授為本文共同通訊作者，清華大學醫(yī)學院2020級博士研究生高鴻雁為本文另一位共同作者。梁冠翔課題組獲得清華-北大生命科學聯(lián)合中心以及清華大學人才引進啟動經(jīng)費支持。

原文鏈接

https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(22)00212-8

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來源：清華大學