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人的肠道里竟有十多万种病毒,那我们岂不是毒人?!

人的肠道里竟有十多万种病毒,那我们岂不是毒人?!

科学

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尹哥在演讲时,经常会提到人体肠道内的微生物数量,因此也总被朋友们问到:“你说人体内有多少种病毒,有什么依据吗?”这还真不是信口开河,尹哥说的每个观点背后都是有论文支撑的,不信您接着往下看:

2021年6月,发表在 Nature Microbiology 上的一项研究,整理了近1.2万个公开可用的人类粪便宏基因组数据,发现共有189,680个病毒基因组,其中75%是感染拟杆菌和梭菌属的双链DNA噬菌体

2021年2月,发表在 Cell 上的一项研究,挖掘了28,060个人的肠道宏基因组数据,获得14.2万个非冗余病毒基因组(去除重复或高度相似的基因),其中感染厚壁菌门细菌的病毒多样性最高。

近期,另一篇被 Nature Communications 接收,但尚未正式发表的文章,建立了一个人类生命早期肠道的病毒数据库,包含160,478个非冗余病毒序列。也就是说,病毒们很早就已经驻扎到我们肠道里了

虽然几项研究得出人体肠道内病毒种类的数量不尽相同,但可以看到,基本都在10万以上,如果说得严谨些,至少也是十多万种了。

既然肠子里有这么多病毒,为什么我们一点事没有?

如果不分青红皂白的把病毒看成坏蛋,这其实有点冤了。1892年,“病毒学之父”伊万诺夫斯基将其“污名化”为Virus,拉丁名本意上是“毒素”,但后来的中文更加“形象”的将之称为病毒。整体来讲,病毒这个名字起的并不公平,因为绝大部分病毒都是无害的,少部分甚至是有利的,比如尹哥之前给大家科普过的噬菌体,它专门吃细菌、特异性很强,今天科学家已经在尝试把噬菌体作为对付具有抗生素耐药性的“超级细菌”的神器。

△ 更多关于噬菌体的内容,可以看尹哥往期科普视频

还有小伙伴可能会问了:“肠道里到底是病毒数量多,还是细菌数量多?”

据估计,人肠道中所拥有的细菌数量级约为1013-1014,而病毒的数量级约为1014-1015,也就是说,病毒在总数上要比细菌高出1个数量级。但从基因数据体量上看,还是细菌更占“优势”,这可能也受到了病毒组序列测序技术的限制。2010年华大等机构发表在 Nature 上的研究,从人的粪便样本中组装出大约330万个非冗余微生物基因,约为人体基因数量的150倍,其中99%的基因是细菌的。同时,据科学家估计,人体内约有1,000-1,500种细菌,单一个体体内约有300-400种,从种类上来看,细菌似乎又“少得可怜”。

不管从种类还是从数量上看,我们的肠道都可谓“包罗万象”,而这些病毒、细菌在单一个体肠道里的结构也不是一成不变的。2020年 Cell Host&Microbe 的一项研究显示,居住地、饮食习惯、用药史等都是影响肠道病毒组成的关键因素,甚至还会受到人体状态时刻变化的影响。

而在肠道之外,呼吸道、生殖道,甚至角膜表面,还有更多、更加难以计数的微生物,我们甚至没办法预估它们的种类和数量,它们和我们的体细胞一起,构成了一个个完整的人。我们没法单独和这些病毒、细菌完全割裂开来,比如肠道菌群,目前就被发现和人的大脑、肝脏等器官是互作的;肠道里的病毒,被认为能抵御外来病原体的入侵定制、激活肠道黏膜免疫;而作为人类,我们自己的基因里,也有7%-10%的序列来自病毒,这些都是演化留下来的印记。甚至哺乳动物从受精卵开始分化,也就是单细胞到多细胞生物的转化,都需要微生物来帮忙。

所以从某种意义上讲,我们今天所谓的生病,比如肠胃闹个脾气等,很可能是我们和微生物的谈判破裂了却不自知。有学者估计,人体90%的疾病与肠道微生物的紊乱密切相关,我们怎么能把人类自身的问题一味的甩锅给病毒呢?

其实体内有多少种病毒和细菌,并不值得我们惊讶,而近年来,人体真菌组也加入到研究的热点之中。我们真正应该关注的是能否与它们和平相处。对肠道,乃至人体的微生物认知越深,越能帮助我们更深入地解这个“谈判”过程,才能有更多方法让肠道微生物“主动”助力我们的健康。

我一直讲:其人每个人都从来不是一个人,而是一个人和微生物长期互惠互利,偶尔相爱相杀的复合生态系统。

生命如此奇妙,我们却知之甚少。

很多对未知的无畏恐惧,恰恰是大众科普做的不足。正所谓:知之越深,畏之越浅。

参考资料:

[1] Ehrlich S D, MetaHIT Consortium. MetaHIT: The European Union Project on metagenomics of the human intestinal tract[J]. Metagenomics of the human body, 2011: 307-316.

[2] Nayfach S, Páez-Espino D, Call L, et al. Metagenomic compendium of 189,680 DNA viruses from the human gut microbiome[J]. Nature microbiology, 2021, 6(7): 960-970.

[3] Camarillo-Guerrero L F, Almeida A, Rangel-Pineros G, et al. Massive expansion of human gut bacteriophage diversity[J]. Cell, 2021, 184(4): 1098-1109. e9.

[4] Zuo T, Sun Y, Wan Y, et al. Human-gut-DNA virome variations across geography, ethnicity, and urbanization[J]. Cell host & microbe, 2020, 28(5): 741-751. e4.

[5] 左涛.肠道病毒,是敌是友?.https://www.chinagut.cn/talks/s/88f7716e9f764948a6aaed9581cc16c1


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