肠道微生物组中的噬菌体加剧抗生素的副作用

你的肠道里充满了细菌和噬菌病毒，这些病毒长期以来一直让科学家们困惑不解。弗吉尼亚理工大学的生物学家们使用了一种新的小鼠模型，这种模型可以消除并恢复这些病毒群落，他们发现这些病毒可以加剧抗生素带来的附带损害。

有些东西在你的肚子里总是成双出现：花生酱和果冻、盐和胡椒、细菌和噬菌病毒。对于生活在你肠道中的细菌种类来说，有一类名为噬菌体的病毒会自然地感染它们。尽管噬菌体与细菌共同进化，但它们却远不如细菌那样受到关注。它们更难分类，并且与它们所针对的细菌紧密纠缠在一起，使得科学家们很难理解它们的功能。

但是，如果有一种方法可以在有或没有噬菌体的情况下比较完全相同的肠道微生物组条件呢？

弗吉尼亚理工大学生物学家Bryan Hsu的团队找到了一种方法来做到这一点。

Hsu和他的研究生Hollyn Franklin建立了一个模型，该模型允许他们在不影响细菌的情况下从一个小鼠肠道微生物组中减少噬菌体群落——然后将它们恢复。在对该模型进行测试时，研究人员发现证据表明噬菌体可能会增加肠道细菌对抗生素的敏感性。他们的研究结果于4月28日发表在《细胞宿主与微生物》期刊上。

为了研究，妈妈

有什么能抑制细菌的病毒而不影响细菌本身？在初步文献搜索中，Franklin发现了一种名为吖啶黄的化学化合物，它符合这一要求。它是巴西广泛用于治疗尿路感染（UTI）的一种药物的成分。

幸运的是，Hsu实验室的一名成员和论文合著者Rogerio Bataglioli是巴西人。他向他的父母家寄送了大量吖啶黄订单。但他忘了告诉他的父母这件事，Hsu说。

“他的妈妈打电话来问，‘一切都好吗？因为以你的名字寄来了20盒尿路感染治疗药。’”

解决这个问题后，Franklin开始给实验小鼠施用吖啶黄。经过12天的时间，病毒颗粒的浓度显著降低。当她停止用药后，病毒也没有反弹。

但是，当Franklin重新引入从小鼠自身肠道微生物组中提取的一小部分样本时，天然的噬菌体群落又恢复了活力。

“当我们希望它消失时它消失了，当我们希望它回来时它回来了，”Hsu说。“这意味着我们有了一个噬菌体条件性小鼠模型。”

或者，更有趣地说：BaCon小鼠模型。

加剧抗生素损害

为了看看这种小鼠模型是否对健康有重要意义，Hsu的研究团队直接研究了该领域的热门话题之一：抗生素对患者体内微生物群落的附带损害。

抗生素每年挽救数百万人的生命，但这种药物会不分青红皂白地摧毁有害、无害和有益的细菌，扰乱我们的肠道微生物组，使我们容易受到新病原体的侵害。

噬菌体是否在抗生素治疗后的破坏性影响中起作用？Hsu和Franklin使用他们的BaCon小鼠模型来探讨这个问题，并给有和没有噬菌体群落的小鼠施用了抗生素。

他们的结果表明，噬菌体增加了细菌对抗生素的敏感性。

“很难得出明确结论，但这些结果告诉我们，噬菌体对我们对抗生素的反应有一定意义，”Hsu说。

根据Franklin的说法，下一步的问题将是探索噬菌体是否导致了这些效应，或者仅仅是与它们相关联，以及噬菌体在疾病中扮演什么角色——这将为微生物组研究打开新的大门。

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