病毒与疾病关系的研究:九大专题

病毒与疾病关系的研究:九大专题

病毒组(virome)是指人体内所有病毒的基因组,包括感染宿主细胞的病毒、感染人类体内其他生物体的病毒以及经进化后整合到人类基因组中的病毒残余物。它数量庞大,拥有地球上变异速度最快的遗传物质。病毒组对宿主的影响非常复杂,单纯作为病原体感染的观点已不能诠释与病毒相关人类疾病的发生与发展。相反,可以认为病毒组是人类基因组甚至转录组中的一部分,它们在一些特定组织或分化发育阶段的异常表达具有重要的生理意义。

看看科学家们如何研究病毒组与人类疾病的关系

01

病毒组与肿瘤:

目前,对肿瘤宏基因组(主要指细菌组)的研究已有较多的研究报道,证实了微生物组在肿瘤的发生发展及对免疫治疗的响应中发挥着重要的作用。也有科学家提出肿瘤-微生物组-免疫轴的概念,微生物可以通过直接或间接的作用影响肿瘤的进展和治疗等。而肿瘤病毒组研究的报道相对非常少,值得我们做更多的探索……

02

病毒组与糖尿病:

糖尿病的形成过程与病毒感染、微生物组和免疫系统存在密不可分的关联,肠道病毒感染和免疫系统之间的交流可能在微生物稳态调节的方面具有深远的作用。与此同时,了解宿主-病毒-微生物相互作用是一项巨大的挑战但也非常重要,这将需要进行广泛的纵向研究,涉及粪便样本采集,DNA/RNA提取、测序,多组学分析等技术的联合运用,以便为自身免疫的预防、检测和治疗提供有价值的参考信息……

03

病毒组与肥胖:

肠道微生物稳态与机体代谢性失调有着密切的关系。细菌菌群和病毒组群的丰度与其代谢产物通过不同的机制影响着宿主的代谢和健康。肠道微生物在预防和/或治疗肥胖和相关疾病等方面受到越来越多的关注,益生菌菌株的基因工程也正在迅速发展,期望能通过一种“自然”的途径调节肠道稳态。而另一方面,在病毒基因工程不断发展的情况下,病毒组尤其是噬菌体组有望成为新一代治疗肠道引发疾病的新手段。想要使这一治疗手段完全可行,还需要利用好病毒组测序分析技术,加深对病毒组的理解和认识……

04

病毒组与肝病:

目前对肠道病毒的研究尚处于起步阶段,噬菌体变化与疾病之间的联系尚未完全建立。病毒组的变化是否是肝脏疾病的诱发因素,或者是疾病引发的病理特征,还有待观察。病毒组的分析十分依赖于宏基因组测序,病毒组研究的方法尚未标准化,所有测序结果中只有一部分可以比对至公共数据库中已知的病毒分类群,也限制了对病毒组的认识。未来生物信息学分析的改进将有助于更好地理解噬菌体-细菌-肝脏疾病的相互作用……

05

病毒组与肠道疾病:

数十年的传染病研究表明,包括病毒在内的肠道微生物可激活肠道屏障表面的先天性和适应性免疫。病毒组,主要是噬菌体组是人体肠道微生物群中不可或缺的组成部分,它们完全整合到细菌群落中,影响免疫反应、健康和炎症性疾病的发生发展。尽管目前对病毒组的研究已取得一定的进展,但对肠道微生物群的这些成分与粘膜免疫系统之间的相互作用的理解十分有限。基于深度测序的肠道病毒组分析表明,肠道病毒组的组成在不同个体之间存在很大差异,还需要进一步分析研究……

06

病毒组与呼吸道疾病:

虽然大规模的宏基因组学和宏转录组学研究让我们对肠道微生物组有了更全面的了解,但人们对肺病毒组的认识还十分有限,受限于相对匮乏的病毒基因组数据库信息,新序列注释质量欠佳,肺病毒组组成、多样性,特别是肺病毒组对呼吸道感染的作用的研究仍然有限,所以病毒组研究仍具有挑战性。此外,细菌、病毒与宿主之间错综复杂的关系,通过影响细菌多样性来影响人体,从而导致生态失调,可能会进一步对受感染的人类宿主造成伤害。肺部病毒组的变化与疾病严重程度之间的关联越来越普遍,但目前仍然缺乏针对直接因果关系和这种关联的潜在机制的研究,还需更多深入的研究和探讨……

07

病毒组与口腔疾病:

病毒的无所不在丰富和塑造了口腔的微生物生态,而牙龈下斑块和牙周组织中的真核和原核病毒都会影响牙周炎、口腔疱疹等口腔疾病。口腔病毒组丰富且高度多样化,但迄今为止只有少数病毒被分离和研究,口腔病毒组的表征还依旧面临众多挑战。可以预见的是,随着宏病毒组分析的发展,口腔病毒组不断地被揭示,未来几年无疑将揭开它们的一些秘密。深入了解病毒-细菌-人类细胞分子的相互作用机制,对于破译口腔病毒组在健康和疾病状态中的作用至关重要……

08

病毒组与皮肤病:

宿主与微生物群之间存在非常微妙的平衡作用,皮肤屏障和微生物群就像一道屏障,保护身体免受外部侵害,而皮肤的代谢物如脂质、盐分、氨基酸等为微生物代谢提供支持。两者之间的平衡不断受到内在(宿主)和外在(环境)因素的影响,如宿主免疫状态和皮肤代谢改变、抗生素和化妆品的介入等。尽管过去已经进行了大量的皮肤病研究工作,如特应性皮炎、痤疮、头皮屑、牛皮癣、口周和脂溢性皮炎和红斑痤疮,但这些疾病是否是皮肤微生物群改变的结果或触发因素,仍需要大量研究才能了解……

09

病毒组与婴儿:

病毒可能在婴儿的胃肠生态中发挥重要作用,特别是在塑造肠道菌群方面的影响。肠道细菌定植有助于肠道成熟,调节粘膜免疫系统并促进营养和碳水化合物吸收。迄今为止,对婴儿病毒组特征和形成过程了解的还不全面。详细了解塑造婴儿病毒组的形成因素、健康和疾病状态下的病毒组特征,以及如何通过调整病毒组来促进健康将非常有价值……

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