腸道病毒破壞菌群胞外囊泡

據(jù)Mosby CA 2022年1月4日[J Extracell Vesicles，2022，11（1）：e12172-e12172.]報(bào)道，美國科研人員首次證明腸道病毒改變了單個(gè)共生細(xì)菌的基因表達(dá)和表型。人和小鼠諾如病毒與細(xì)菌的相互作用導(dǎo)致全基因組基因表達(dá)差異和細(xì)菌細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)的顯著變化。此外，病毒與細(xì)菌的相互作用導(dǎo)致更小的外膜囊泡（OMV）的產(chǎn)生增加。

腸道共生菌有助于維持腸道內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。破壞共生菌群與疾病的發(fā)展和持久性有關(guān)。腸道病毒利用共生菌加強(qiáng)病毒感染的廣泛能力進(jìn)一步證明了這些微生物的重要性。這些病毒直接與共生菌相互作用，雖然這種相互作用對病毒感染的影響已經(jīng)在幾種病毒中得到了很好的描述，但對共生菌的影響還有待探索。

研究人員將諾如病毒與其他共生細(xì)菌孵育，觀察到更小囊泡的產(chǎn)生增強(qiáng)，這表明諾如病毒相互作用可能產(chǎn)生廣泛的影響。在體內(nèi)模型中觀察到的囊泡產(chǎn)生遵循類似的趨勢，即與模擬感染小鼠相比，在病毒感染小鼠的糞便中觀察到小的細(xì)菌囊泡數(shù)量增加。

共生菌可以極大地影響腸道病毒感染。同樣，病毒感染也會(huì)改變微生物群，這取決于病毒。雖然許多研究已經(jīng)調(diào)查了腸道病毒對腸道微生物群的大規(guī)模影響，但到目前為止還沒有研究這些哺乳動(dòng)物病毒對單個(gè)細(xì)菌的具體影響。為了解決這一認(rèn)識(shí)上的差距，研究人員分析了兩種不同但相關(guān)的腸道病毒，以確定這些病毒的相互作用是否改變了細(xì)菌的基因表達(dá)。

鼠和人的諾如病毒都能夠在陰溝腸桿菌中誘導(dǎo)基因組范圍內(nèi)的基因表達(dá)顯著變化，影響大約25%的細(xì)菌基因組。雖然50%的差異表達(dá)基因（DEG）在病毒之間共享，但病毒也誘導(dǎo)了每個(gè)病原體特有的基因庫。這是已知的哺乳動(dòng)物病毒改變共生細(xì)菌基因表達(dá)的第一次證明。對這些基因的功能注釋表明，它們中的許多都與跨膜或外膜基因連鎖?？紤]到病毒結(jié)合細(xì)菌的掃描電子顯微鏡圖像顯示陰溝腸桿菌表面拓?fù)涮卣鞯淖兓@些DEG類別是值得注意的。在暴露于病毒的細(xì)菌中觀察到細(xì)菌附屬物的數(shù)量增加，先前的研究表明在細(xì)胞和環(huán)境壓力條件下細(xì)菌附屬物的數(shù)量增加。

研究人員還觀察到諾如病毒與陰溝腸桿菌的相互作用引起的膜褶皺增加，在低濃度的抗菌化合物處理下觀察到膜皺紋的增加。在這種情況下，皺紋活動(dòng)與小泡的釋放相協(xié)調(diào)，這表明應(yīng)激引起的細(xì)胞膜變化與細(xì)菌胞外囊泡（BEV）的產(chǎn)生有關(guān)。囊泡的產(chǎn)生通常與壓力暴露有關(guān)，并可被各種壓力誘導(dǎo)因素改變?；诖?，研究人員觀察到細(xì)菌表面結(jié)構(gòu)的變化，以及與膜穩(wěn)定性和膀胱形成相關(guān)的基因的差異調(diào)控，測量了在諾如病毒存在和不存在的情況下OMV的產(chǎn)生。

諾沃克病毒的相互作用不僅導(dǎo)致BEV產(chǎn)量增加，而且在病毒存在的情況下，每種受測細(xì)菌產(chǎn)生的囊泡都較小，這表明諾沃克病毒與細(xì)菌的相互作用改變了OMV的含量。這些蛋白中的許多以前都與細(xì)菌應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)，進(jìn)一步支持了與這些病毒的相互作用。