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噬菌體病毒如何幫助我們對抗細菌以保持健康

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雖然“好”病毒在人類健康中的作用仍然相對神秘，但我們正在慢慢地揭示病毒訪客的重要性 。在這篇專題文章中，我們介紹了微生物組中被忽視的部分——噬菌體 。

噬菌體病毒如何幫助我們對抗細菌以保持健康

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細菌和微生物在健康和疾病中的作用處于醫學研究的前沿 。
要回答最近的發現所提出的許多問題，我們還有很長的路要走，但現在可以肯定的是，如果沒有我們個人的“友好”微生物群——我們的微生物群落——我們就不會興旺發達 。
然而，醫學并不是坐以待斃，它的眼睛總是盯著地平線，竭力描繪出隱藏在遠處的東西的形狀 。
當我們努力解開細菌與健康之間復雜得令人難以忍受的相互作用時，下一個挑戰已經在等著我們：微生物的作用 。
什么是病毒？當我們聽到“微生物組”一詞時，我們會立即想到細菌，但是從技術上講，微生物組是特定環境中所有微生物的總和 。一些科學家使用該術語來指代這些微生物的遺傳物質之和 。
因此，除細菌外，微生物組還包括病毒（病毒）和真菌（真菌組）等 。迄今為止，科學家對病毒或真菌組的關注相對較少 。
病毒已經在人體的一系列生態環境中占據了自己的位置，尤其是在粘膜表面（例如，口鼻內部和腸壁）上 。
在此功能中，我們將專注于腸道病毒，因為它容納了最多的病毒感染者，并且被研究最多 。
當然，病毒以引起天花，肝炎，艾滋病毒和狂犬病等疾病而聞名 。由于與病毒性疾病相關的緊迫性，這一方面已經占據了研究人員大部分時間 。但是，許多病毒對人類細胞沒有絲毫興趣 。
噬菌體介紹科學家認為病毒是“微生物組中最大，最多樣化和最具活力的部分”，而我們身體中的大多數病毒都是噬菌體 。哪里有細菌，哪里就有很多噬菌體 。
正如其他研究人員所解釋的：“噬菌體是地球上最豐富的生命形式，幾乎無處不在 。一些淡水每毫升可能含有多達100億個 ?！?br /> 噬菌體感染細菌，控制其細胞機制，并利用其復制其遺傳物質 。
現在已經很清楚腸道細菌會影響健康和疾病，因此感染腸道細菌的病毒也可能會產生重大影響也就不足為奇了 。
噬菌體療法從20世紀20年代到50年代，科學家們研究了噬菌體是否可以用來治療細菌感染 。畢竟，這些病毒擅長摧毀人類病原體 。
科學家發現噬菌體療法不僅有效，而且重要的是沒有副作用 。
當抗生素被發現后，噬菌體療法逐漸淡出人們的視野 。抗生素可以相對容易地制造出來，而且它們可以殺死很多種類的細菌 。
然而，在今天的高科技能力和抗生素耐藥性的可怕背景下，對噬菌體治療的興趣可能會復蘇 。
噬菌體療法吸引人的一個因素是它的專一性 。通常情況下，抗生素會消滅很多種類的細菌 。然而，既然我們知道腸道里有“好”細菌，顯然這并不理想 。
與此同時，噬菌體只針對同一菌種的一小部分菌株 。
此外，它們只有在目標細菌在局部區域時才會復制 。綜上所述，這意味著它們只攻擊所需的細菌，并繼續復制，直到消滅感染 。
噬菌體伴隨我們一生噬菌體在早期階段就加入了人類的旅程 。一項研究檢查了胎糞——新生兒的第一次便便——沒有發現病毒的證據 。
然而，出生后僅僅一周，每克嬰兒糞便中就含有大約1億個病毒顆粒，其中大部分是噬菌體 。
每個人都有一個獨特的噬菌體選擇，統稱為噬菌體 。飲食大致相同的人有更多的相似之處，但總的來說，每個人的噬菌體差異很大 。
細菌可以反擊防御噬菌體細菌并不是逆來順受的，它也會防御 。
細菌防御噬菌體的主要方法是合成能夠降解外來DNA的酶 。這些酶被稱為限制性內切酶，它們能夠剪切噬菌體注入細菌細胞的病毒DNA 。
細菌還含有另一個防御系統，這一系統利用CRISPR序列來保留其過去曾經遇到過的病毒的基因組片段，從而使得它們能夠通過RNA干擾的方式來阻斷病毒的復制 。
這種遺傳系統為細菌提供了一個類似于獲得性免疫的機制來對抗病毒感染 。（細菌防御方法-百度百科）
噬菌體病毒如何幫助我們對抗細菌以保持健康

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從共生到共生失調如前所述，噬菌體可以消滅細菌 。然而，在某些情況下，噬菌體可以使細菌種群受益 。
在腸道中，噬菌體主要作為原噬菌體存在 。在這個階段，它們的遺傳密碼被整合到一個細菌的基因組中，一旦被激活，就可以產生噬菌體 。
在它們生命的這個階段，噬菌體對細菌無害——它們是共生的 。
由于細菌之間可以交換遺傳物質，細菌的遺傳密碼也可以在單個細菌之間傳遞 。
它們可以在不同種類的細菌之間交換“與抗生素耐藥性、毒性或代謝途徑相關的基因” 。這可能有利于一些細菌種類，潛在地允許它們擴大它們的生態位 。然而，這種生長可能是以犧牲腸道內其他菌落為代價的 。
“噬菌體與寄主細菌是共生的，而這些細菌與我們的身體也是共生的 。因此，噬菌體可以間接地為像人類這樣的多細胞生物帶來好處，而不僅僅是它們的宿主細菌細胞能立即感受到的好處 。”
一旦噬菌體被激活——例如，在壓力下或者宿主細菌處于危險中——它們就會引起腸道微生物群落的廣泛變化 。
從無害的原噬菌體到所謂的裂解噬菌體的轉變可以消滅細菌群落，潛在地為“壞”細菌提供一些呼吸空間，讓它們填補空白 。
這被稱為群落洗牌，會導致生態失調——一種微生物失衡 。
從生物失調到診斷生物障礙與一系列疾病有關，包括炎癥性腸病、慢性疲勞綜合征、肥胖癥、艱難梭菌感染和結腸炎 。然而，研究人員仍然不確定噬菌體在這些條件下的作用 。
在這些情況下，生物失調可能通過其他機制發生 ?；蛘?，它可能是病癥的癥狀，而不是病因 。
研究人員已經觀察到腸道細菌在各種疾病中的變化，包括2型糖尿病、精神分裂癥、抑郁癥、焦慮癥、帕金森氏病等等 。
因為噬菌體的數量超過了我們腸道中的細菌，并依賴它們進行復制，所以它們必須受到任何波動的影響或參與其中 。
噬菌體可能不會驅動腸道的變化——必須補充的是，這些變化可能不會驅動疾病 。相反，噬菌體種群可能只是被動地被腸道細菌的變化所改變 。
噬菌體群落的消長對健康和疾病是否重要將是一個具有挑戰性的研究課題 。但是即使它在疾病的病理學中不是關鍵，發現這些波動也可能有其他好處 。
例如，有可能使用病毒作為診斷標記 。例如，科學家已經確定了炎癥性腸病患者腸道病毒的疾病特異性改變，這是一種眾所周知的難以診斷的疾病 。
病毒帶來的麻煩研究細菌絕非易事 。畢竟，它們很小 。細菌的直徑通常為0.4-10微米 。提供一些背景信息：10微米僅是毫米的百分之一或四十分之一英寸 。
但是，病毒甚至更小，直徑僅為0.02-0.4微米 。
除了在如此小規模的工作中固有的困難之外，病毒還帶來了其他挑戰 。
如果科學家想了解任何給定種群中存在哪些細菌種類，他們將提取遺傳信息 。
由此，他們隔離了特定的代碼段，并將其與現有數據庫匹配；最常見的是，他們使用16S rRNA基因 。這個特定的基因幾乎可以在所有細菌物種中找到，并且在進化過程中，它相對保持不變 。
但是，16S RNA的某些區域被認為是高變的 。這些區域之間的差異使研究人員能夠識別物種 。
另一方面，病毒在物種之間不共享任何等效基因 。直到最近，這幾乎使研究病毒體成為不可能，但是下一代測序的進展正在慢慢消除障礙 。
在現階段，病毒在人類健康中的作用遠不及其在疾病中的作用 。
話雖如此，病毒也很可能在維持健康的身體中扮演重要角色 。只有隨著研究技術的進步，它們的全部影響才能被理解 。
【噬菌體病毒如何幫助我們對抗細菌以保持健康】鑒于對抗生素耐藥性的緊迫關注，也許人們對噬菌體重新產生興趣，將有更多的時間投入到醫學這一神秘的元素上 。

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