腸道微生物組是一個復雜的，相互關聯的物種生態系統。而且，像任何生態系統一樣，有些生物是捕食者，有些是獵物。由布里格姆婦女醫院和Wyss研究所的研究人員領導的一項新研究調查了噬菌體，即感染和殺死細菌的病毒的影響。

他們發現噬菌體可以對腸道微生物組的動態產生深遠的影響，不僅直接影響某些物種，而且還會對其他物種產生連鎖效應。噬菌體也可能通過調節代謝物(包括大腦中發現的化學物質)來影響其人體宿主。該團隊包括作者Bryan Hsu博士和Wyss研究所的共同對應資深作者Pamela Silver博士，以及馬薩諸塞州主機 - 微生物中心主任Brigham和博士Lynn Bry博士。細胞宿主和微生物。

“我實驗室的一個主要興趣是了解腸道微生物組動態的變化。噬菌體是微生物組的一個重要組成部分，但尚未進行過多次研究，”共同對應的資深作者Georg Gerber醫學博士表示。博士，公共衛生碩士，馬薩諸塞州主機 - 微生物中心的聯合主任，布里格姆病理學系計算病理學部主任。“有些人正在探索噬菌體治療，利用噬菌體殺死微生物，但噬菌體也在腸道中自然存在，與生態系統的其他部分共存。我們想知道他們在那里做了什么。”

為了解決這個問題，研究小組用一組確定的人類細菌物種定植了老鼠的腸道，然后添加了噬菌體，追蹤每種微生物的生長。利用高通量測序和計算分析，該團隊發現噬菌體引起了他們預期捕獲的物種的消耗，但對生態系統的其他部分(包括非目標物種的大量繁殖)產生了波動效應。

除了研究對微生物的影響外，研究小組還研究了代謝組的影響 - 這些化學物質可能來自宿主和存在的細菌。他們發現，當他們用噬菌體調節微生物組時，他們可以看到代謝組的靶向變化，包括神經遞質水平和膽汁酸的變化。

“這一發現使我對后續工作著迷并提出了重要問題：我們可以使用噬菌體調節這些活動嗎?這可能是一種干預條件，例如抑郁癥，你想要改變神經遞質水平嗎?”格柏說。“即使它們不被用作直接治療藥物，我們的研究表明，噬菌體可能是了解改變微生物組的其他療法的潛在影響的良好工具。”

考慮到營養不良可能對代謝組和微生物組產生的深遠影響，格柏及其同事對研究發展中國家噬菌體和營養不良的交叉點特別感興趣。

“我們希望我們的工作將提供一個指導未來調查的框架，以闡明噬菌體，微生物群和宿主健康與疾病之間的相互作用，”格柏說。