你體內的病毒組

你體內的病毒組

撰文╱普萊德 翻譯╱鄧子衿

人體其實是超級生物體,體細胞、細菌、真菌與病毒彼此共存,其中病毒的數量最多,最近的估計發現,人體中體細胞以外的微生物數量,病毒佔了一半。10年前,研究人員幾乎不知道有所謂「人體病毒組」(human virome)的存在,現在則認為病毒組屬於更廣泛的人體微生物群系,由主動和被動進入人體的各種病毒組成,幾乎佔據人體每個角落。

●出生時便開始累積

人體病毒組從我們出生時便開始累積。研究指出,嬰兒出生不久,腸道中便有各式各樣的病毒,可能來自於母親,有些直接從母乳中得到。嬰兒成長至數週或數個月大時,有些種類的病毒量減少,而其他種的病毒經由空氣、水、食物和其他人傳播進入嬰兒體內。這些病毒在數量和種類上都會持續增加,進入體細胞並存活多年。嬰兒病毒組並不穩定,成人就相當穩定。指環病毒(anellovirus)這科中有200多種,幾乎存在於每位成人身上,科學家發現人體中的細菌也有類似的變化。

●可能寄生細菌身上

許多病毒存在人體內,但寄生對象不是人體細胞,而是微生物群系中的細菌。感染細菌的病毒稱為噬菌體,偷偷溜進細菌,利用細菌中的機具複製,然後從細菌中噴出再感染其他細菌,這個過程殺死了宿主細菌。

在自然界中,噬菌體幾乎無所不在,如果仔細找,可以在土壤、海水和自來水各種水域中,以及酸性礦坑、北極和熱泉這些極端環境裡,發現噬菌體的蹤跡,空氣中也有。噬菌體會出現在這些地方,是因為要獵殺生活在這些地方的細菌。人體只是噬菌體的另一個獵場而已。2017年,聖地牙哥州立大學的研究人員發現,許多噬菌體能穿過黏膜抵達目的地。在實驗室中,噬菌體穿過了包裹住小腸、肺臟、肝臟、腎臟甚至腦部的黏膜。不過當噬菌體隨機穿過、抵達中樞神經系統這樣鮮少有細菌存在的場所,因為沒有宿主得以複製,最後可能會死亡。

●同居人病毒組類似

身體各部位的病毒種類差異可以很大。但兩個同住的人的病毒組中有25%的病毒種類相同。同住一間屋子的人,彼此傳染病毒的方式除了典型的咳嗽,身體接觸、共用衛浴和傢俱,分享食物也會傳染。雖然我們只研究了一些樣本,不過資料顯示出普通室友和同居情侶,病毒組中種類相同比例相近。只要住得夠近就能令彼此具有相同種類病毒。

●能和細胞共存很久

許多種噬菌體雖然是狩獵者,但是會和獵物和平共存很久。病毒只是一顆由球蛋白包裹著含有遺傳指令(病毒的基因密碼)的顆粒。有的噬菌體感染細胞後,把自己的基因組插入細菌的基因組中。雖然某些噬菌體會馬上複製,造成宿主細菌死亡,但其他種噬菌體就只是藏在宿主細菌中,有如靜靜地冬眠。這可能是一種生存策略,宿主細菌複製時會複製基因組,這時噬菌體的基因組也一起複製了。在這種模式下,宿主細菌存活代表了噬菌體也存活,所以噬菌體讓宿主細菌存活對自己也有益。不論原因為何,身體中許多細菌看來已經習慣了和噬菌體共存。(摘錄)

本文取自《科學人》雜誌2021年3月號,更多的內容歡迎閱讀《科學人》雜誌。相關訊息網址:sa.ylib.com


 

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