我們皮膚上存在大量病毒“暗物質”
日期:2015-11-04 08:46:19
近年來,科學家們在微生物組研究中已經取得了較大的進展。現在,賓夕法尼亞大學的研究人員又將目光轉向了病毒組研究。他們發表在mBio雜志上的研究顯示,健康人類皮膚上的絕大多數DNA病毒是前所未見的,屬于病毒“暗物質”。
我們體內居住的細菌(微生物組)對身體健康和疾病發展起到了至關重要的影響。皮膚上的細菌有助于維持適當的皮膚免疫力和傷口愈合,但在特定條件下它們也會起到相反的作用。
“病毒和細菌一樣會對皮膚細胞產生影響,我們需要好好了解它們,”文章的資深作者Elizabeth A. Grice教授說。“由于技術問題,此前這方面的工作還很少。舉例來說,用于分析的皮膚拭子上大多是人類和細菌DNA,只有很少的病毒遺傳物質,簡直就是大海撈針。”
過去人們都是根據數據庫里的已知病毒基因,在細菌和人類DNA中識別病毒遺傳物質。但這種方法檢測不到沒有列入數據庫的未知病毒。研究人員優化了相關技術,從皮膚拭子上分離類病毒顆粒(VLP),并對非常少量的遺傳物質進行分析。這使他們能夠集中測序和分析病毒DNA,不需要完全依賴數據庫。
研究人員收集了16名健康志愿者的皮膚樣本進行分析。研究顯示,人乳頭狀瘤病毒在皮膚病毒組中豐度最高,這種病毒會引起疣而且和皮膚癌有關。值得注意的是,絕大多數病毒DNA與數據庫中的病毒基因不匹配。“病毒暗物質超過了90%,它們具有病毒遺傳物質的特征但卻沒有系統分類,”Grice說。這一意外發現說明探索這一未知領域是非常重要的。
研究人員指出,皮膚病毒組和皮膚微生物組關系密切,絕大多數檢測到的病毒DNA屬于噬菌體病毒,能夠感染并駐留在細菌中。他們還測序了皮膚微生物組,發現許多細菌都被同一種噬菌體病毒入侵過(CRISPR間隔序列)。
大多數正常皮膚病毒居住在細菌中,但它們能通過微生物組影響我們的健康。舉例來說,有些噬菌體DNA可以讓細菌更耐受抗生素,或者更容易造成有害感染。此外,機體不同部位的皮膚病毒組差異相當大。研究人員分析了手掌、前額、腋窩、肚臍和其他部位的皮膚拭子,發現腋窩病毒組的多樣性最高。
人們可以在這項研究的基礎上,分析健康皮膚病毒組及其在疾病中發生的變化。這項研究還為研究者們提供了現成的病毒組分析工具。
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