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丹麥一個研究團隊2023年4月25日發表在《Nature Microbiology》(自然微生物學)期刊的論文指出,他們從小寶寶尿布的糞便中,發現了超過1萬種、分屬2百多個前所未知病毒家族的新病毒,可能在保護他們日後免受氣喘、糖尿病等慢性病侵襲的過程中,發揮重要作用。

長久以來,病毒和細菌通常被認為與疾病有關,但我們體內卻充滿了細菌和病毒,它們在腸胃道中不斷增殖並相互作用。如今,大家已經知道腸道細菌對於保護嬰幼兒在以後的生活中免受慢性病侵襲這方面,扮演至關重要的角色,但對病毒的了解卻少之又少。

這給了丹麥哥本哈根大學微生物學教授Dennis Sandris Nielsen想更深入研究這個題材的念頭,他因而邀集哥本哈根兒童氣喘前瞻性研究(COPSAC)和哥本哈根大學食品科學系(UCPH)的團隊一起合作,花了5年時間,研究並繪製了647名丹麥1歲健康嬰幼兒尿布裡糞便的病毒地圖。

他們在這些嬰幼兒的糞便中,發現了數量相當多的未知病毒,而更讓他們驚訝的是,這1萬多種病毒分屬248個病毒家族,其中16個已知,其餘232個則是前所未見,研究人員因而以參與這項研究的嬰幼兒名字,來命名這些新發現的病毒家族。

這個新發現所凸顯的重點在於,健康的孩子從很小的時候開始,就在極端多樣性腸道病毒的環境中成長 ,而這種經驗可能對他們在以後生活中是否會罹患各種疾病,產生重大影響。

哥本哈根兒童氣喘前瞻性研究高級研究員,同時也是這篇論文第一作者的Shiraz Shah表示,這是第一次對腸道病毒多樣性進行如此系統的研究和描述,這些新發現的病毒,對我們體內微生物群落和免疫系統發育的脈絡,提供了全新的基礎。

然而,研究團隊至今還是不知道一歲嬰幼兒腸胃道中這麼大量的病毒到底來自何方,只能猜測很可能來自環境。Dennis Sandris Nielsen解釋,出生之前,我們的腸道是無菌的,但在分娩過程中,難免會接觸到來自媽媽產道以及周遭環境的細菌,這些病毒很可能和細菌一起出現,至於其他病毒可能是在成長過程中,透過手指觸摸玩具、寵物等東西,再放到嘴巴吸吮而進入體內。

不管這些病毒來自何方,Shiraz Shah認為這項研究讓我們更了解細菌和病毒作用在免疫系統發育中的潛在影響,也知道從關節炎到憂鬱症的大多數慢性疾病,都和炎症成分有關。換句話說,如果免疫系統沒有得到適當的訓練,沒能正常工作,就有可能出現這些狀況;因此,如果我們能更了解細菌和病毒在訓練有素的免疫系統中所發揮作用,就有可能讓我們避免許多慢性病的威脅。

研究團隊也發現,90%已經被識別的病毒是噬菌體,這是一種以細菌為宿主、只會感染細菌而不會攻擊人體細胞或引起疾病的病毒。Dennis Sandris Nielsen猜測,這些噬菌體主要負責塑造細菌群落及它們在我們腸道系統中的功能,因此可將之視為我們的好朋友。

他進一步解釋,一些噬菌體會透過將自己基因體(Genome)整合到細菌基因組中的過程,為宿主細菌提供使其更具競爭力的特性。一旦如此,噬菌體可以增加細菌吸收各種碳水化合物的能力,進而讓細菌能夠代謝更多東西,發揮更多作用。

此外,噬菌體也可以透過控制單一細菌群落,來維持腸道微生物菌落的平衡,確保生態系統中不會有太多的單一細菌物種,這有點像是非洲大草原上獅子和瞪羚的上下掠食關係。

Shiraz Shah補充表示,以前科學界主要關注細菌在健康和疾病方面的作用,卻忽略了病毒的存在。其實,細菌、病毒和免疫系統有可能相互作用,並影響彼此以處於某種平衡狀態,這種三角關係一旦失去平衡,就可能增加罹患慢性病的風險。

Dennis Sandris Nielsen指出,這些嬰幼兒腸道裡的病毒之所以會如此多樣性,有可能是免疫系統在他們一歲的時候,還沒有學會區分哪些病毒是有用的,而哪些病毒又是有害的,因此才兼容並蓄廣納百「毒」,但這種多樣性不僅無害,而且還有助於讓他們在未來的成長過程中,避免罹患氣喘和糖尿病等慢性疾病。

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