体内有数万亿个病毒是件好事。原因如下

Specialist Jelena Kovalkova looks at a petri dish as she works to isolate the Escherichia coli (E.coli) bacteria strain at the Institute of Food Safety, Animal Health and Environment in Riga June 9, 2011. More than 1,600 people have been infected by a toxic strain of E.coli bacteria that has killed at least 17 and may be the deadliest yet in human history. Latvian government officials on Thursday informed media of stringent monitoring and control over its food sources, and the country has yet to be hit with any E.coli related cases. REUTERS/Ints Kalnins (LATVIA - Tags: ENVIRONMENT HEALTH SCI TECH) - GM1E7691QQ301
Every surface of our body – inside and out – is covered in microorganisms.Image: REUTERS/Ints Kalnins
本内容由人工智能自动翻译。

如果你以为自己体内没有病毒,那就再想想。

这或许难以想象,但人体内栖居着大量微生物,通常统称为我们的微生物组。它们自人类早期便与我们共同演化。科学家直到最近才开始量化微生物组,并发现其中至少有38万亿个细菌。或许更令人惊讶的是,细菌并非生活在我们体内和体表的数量最多的微生物。这个头衔属于病毒。

多种噬菌体附着在细菌细胞壁上的透射电子显微图。Image: Graham Beards 博士,CC BY-SA

据估计,体内有超过380万亿个病毒栖居在我们体内,它们组成的群落统称为人体病毒组。不过,这些病毒并非人们通常听说的那些危险病毒,例如导致流感或普通感冒的病毒,或引起埃博拉、登革热等更严重感染的病毒。其中许多病毒会感染生活在你体内的细菌,称为噬菌体,简称“噬菌体”。人体是噬菌体滋生的场所,尽管它们数量庞大,我们对它们以及体内其他病毒究竟在做什么却知之甚少。

我是一名医师科学家,研究人体微生物组时重点关注病毒,因为我相信,利用细菌终极天敌的力量,将有助于我们学会预防和对抗细菌感染。人们或许会合理地认为,既然病毒是人体内数量最多的微生物,那么大多数人体微生物组研究都会以病毒为目标。但这种假设大错特错。人体病毒组研究远远落后于细菌研究,以至于我们直到现在才开始揭示病毒组的一些基本特征。这种滞后是因为科学家花了更长时间才认识到人体病毒组的存在,而且缺乏标准化、先进的工具来解析你的病毒组中究竟有什么。

人体病毒组概览

以下是迄今为止我们了解到的一些情况。人体内的细菌并不喜欢那些在其体内和周围生活的众多噬菌体。事实上,它们演化出了 CRISPR-Cas 系统——如今人类已借用该系统来编辑基因——以清除噬菌体,或彻底防止噬菌体感染。为什么?因为噬菌体会杀死细菌。它们接管细菌的细胞机制,迫使细菌制造更多噬菌体,而不是更多细菌。完成后,它们会冲出细菌细胞,将其摧毁。此外,噬菌体停留在我们的体表,只等着遇到脆弱的细菌。它们基本上就是跟踪细菌的“跟踪狂”。

一种名为噬菌体的病毒会感染细菌,并将其遗传物质注入细胞。细菌“读取”遗传指令,制造更多病毒;这些病毒离开细胞时会摧毁细菌。Image: Guido4,CC BY

显然,我们体表每时每刻都在发生一场战争,但我们完全不知道谁占上风,也不知道这场战争可能造成什么后果。

病毒可能栖居在身体内外的所有表面。研究人员在人体内凡是观察过的地方,都发现了病毒。血液里有病毒?有。皮肤上有病毒?有。肺里有病毒?有。尿液里有病毒?有。诸如此类。简而言之,要问病毒生活在人体的什么地方,弄清楚它们不生活在哪里,远比追问它们生活在哪里更有意义。

病毒具有传染性。但我们往往不会想到细菌病毒也很容易在人与人之间传播。研究人员已证明,仅仅与某人共同生活,就会让你们体内的病毒迅速互相传播。如果我们不了解体内细菌与病毒持续交战会带来什么后果,那么再考虑你的细菌与它们的病毒如何传播给包括配偶、室友甚至狗在内的所有人,情况就会复杂得多。

病毒能让我们保持健康吗?

归根结底,我们需要弄清楚人体内所有这些病毒在做什么,并判断能否利用人体病毒组来促进健康。但此时此刻,人们或许还不清楚为什么会有人相信人体病毒组可能有益。

这听起来或许有悖直觉,但伤害细菌也可能损害我们的健康。例如,抗生素会扰乱健康的细菌群落,使其他微生物“坏家伙”——也称病原体——趁机入侵人体,让我们生病。因此,在许多人体疾病中,健康细菌在防止病原体入侵方面发挥着重要作用。病毒正是在这里发挥作用。它们早已掌握了如何杀死细菌。这就是它们存在的全部意义。

因此,一场竞赛已经开始:寻找人体病毒组中那些已经懂得如何保护我们免受坏家伙侵害、同时又能保留有益细菌的病毒。事实上,近期已有一些个案报告,成功利用噬菌体治疗危及生命的感染,这些感染由对大多数甚至所有现有抗生素耐药的细菌引起;这种治疗称为噬菌体疗法。不幸的是,由于我们对噬菌体在人体内如何活动了解不足,也不清楚引入噬菌体可能给人体宿主带来哪些意外后果,这些治疗一直受到阻碍,今后也将如此。因此,噬菌体疗法仍受到严格监管。按照当前的研究进度,噬菌体可能还要多年才能成为常规抗感染疗法。但这一点毋庸置疑:与我们共同演化多年的病毒不仅属于我们的过去,也将在人体健康的未来发挥重要作用。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。