Cell子刊 | 肠道噬菌体-细菌关联的宏基因组学数据有助于抗致病共栖菌谱的噬菌体疗法的发展

推荐:江舜尧

编译:小鹿同学

编辑:小菌菌

日本东京大学医科学研究所人类基因组中心健康医学情报系Seiya Imoto教授和大阪市立大学医学院研究生院免疫学与基因组学Satoshi Uematsu教授等人于2020年7月10日在微生物学顶级期刊Cell Host& Microbe发表题目为《Metagenome Data onIntestinal Phage-Bacteria Associations Aids the Development of Phage Therapyagainst Pathobionts》的文章,该研究通过对101名健康日本人肠道病毒组和细菌组数据的分析,揭示了人类肠道中宿主细菌-噬菌体之间的关联,并为开发抗肠道病原体的噬菌体疗法提供了重要信息。

文章摘要

有研究提出将噬菌体(噬菌体)的应用作为一种消除肠道病原体的高度特异性疗法。然而,人类肠道内噬菌体和细菌之间的传染关联性尚未充分阐明,而这是开发噬菌体疗法的重要信息。本文中,研究者报告了101名健康日本人的肠道病毒微生物组(病毒组)以及细菌微生物组(细菌组)。基于来自相同粪便样品的细菌组和病毒组的基因组序列,研究者针对温和型噬菌体和烈性噬菌体阐明了宿主细菌-噬菌体之间的关联性。为了验证宿主细菌-噬菌体综合信息的有用性,研究者筛选出了Clostridioides difficile-特异性的噬菌体,并在体外和体内均鉴定了其抗菌酶的活性。这些全面的基因组分析不仅揭示了人类肠道中宿主细菌与噬菌体的关联,而且还为针对肠道病原体的噬菌体疗法开发提供了重要信息。

本文重点:

1.本研究报道了101名健康日本成年人的病毒组(噬菌体)和细菌组;

2.针对温和型噬菌体和烈性噬菌体,本研究均阐明了宿主细菌与噬菌体之间的关联;

3.宏基因组学数据鉴定了Clostridioidesdifficile-特异性噬菌体衍生出的抗菌酶;

4. 噬菌体来源的内溶素在小鼠中特异性地控制C. difficile的感染。

文中重要图片说明

图解摘要 | Fujimoto等人报道了来自101个健康日本人粪便样本的肠道细菌和病毒基因组信息。该分析利用已确定的宿主细菌-噬菌体之间的关联来检测特异性控制致病共栖菌谱的噬菌体来源的抗菌酶。作为这种概念的证明,研究者发现噬菌体来源的内溶素可控制小鼠中C. difficile的感染。

图1 | 病毒组和细菌组数据的聚类分析。

图2 | 噬菌体的分析。

图3 | 基于CRISPR Spacers进行感染史的分析。

图4 | C. difficile噬菌体来源的内溶素分析。




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