眾所周知，粘液在生物體中無處不在。幾乎所有的動(dòng)物都利用它來作為屏障，保護(hù)與環(huán)境接觸的組織，如腸或肺?，F(xiàn)在來自加州大學(xué)圣地亞哥分校的微生物學(xué)家Jeremy Barr，以及研究小組發(fā)現(xiàn)粘液還是動(dòng)物與病毒之間維持古老伙伴關(guān)系的關(guān)鍵。

Barr和同事們證實(shí)，不管是人、魚還是珊瑚，所有這些動(dòng)物的粘液中都充滿了稱作噬菌體（phage）的殺菌病毒。這些病毒保護(hù)了它們的宿主免受進(jìn)入機(jī)體的、破壞性細(xì)菌的感染?！斑@是動(dòng)物與病毒之間一種獨(dú)特的共生形式，”Weizmann科學(xué)研究所微生物遺傳學(xué)家Rotem Sorek（未參與該研究）說。

相關(guān)論文發(fā)表在5月20日的《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）上，同日國(guó)際權(quán)威期刊Nature雜志網(wǎng)站以“Viruses in the gut protect from infection”為題，對(duì)這一突破性的研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了新聞報(bào)道。

賓夕法尼亞大學(xué)微生物學(xué)家Frederic Bushman說：“這是一項(xiàng)開創(chuàng)新的研究發(fā)現(xiàn)。噬菌體可以被看做是先天免疫系統(tǒng)的組成部分，這一觀點(diǎn)是新穎，且令人感到興奮的?！?/SPAN>

該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、微生物生態(tài)學(xué)家Forest Rohwer多年來一直在收集來自整個(gè)動(dòng)物王國(guó)的粘液，他發(fā)現(xiàn)相比于周圍的環(huán)境，粘液樣本中的噬菌體數(shù)量要高4倍以上。“關(guān)于這種共生關(guān)系，最令人感到興奮的一個(gè)方面就是，它有可能是在所有的粘液表面起作用，并從首次生成粘液開始一直在不斷演化?！?/SPAN>

粘性刷

粘液主要是由稱作為粘蛋白（mucin）的大分子復(fù)合物所構(gòu)成，粘蛋白有一個(gè)中心蛋白質(zhì)骨架，其上粘附著數(shù)千個(gè)聚糖分子。研究小組發(fā)現(xiàn)，噬菌體粘附到了這些糖分子上，Barr將它比喻為是“一個(gè)大生物刷”。

.

聚糖不斷地改變，且差異極大，而噬菌體的外殼上卻總是有著同等多樣的蛋白，這使得它們能夠堅(jiān)守在這一易變的環(huán)境中。研究小組發(fā)現(xiàn)，有噬菌體存在，能夠附著到粘液上的細(xì)菌數(shù)量減少了超過1萬倍。

Barr說，他認(rèn)為在粘液中最常見的噬菌體株，就是那些靶向最常見細(xì)菌的病毒株，它們提供了一種“粘液記憶”，對(duì)抗關(guān)系最密切的局部微生物。然而由于粘液不斷地流出，并加以補(bǔ)充，這些關(guān)系處于不斷變化中。Barr、Rohwer和研究小組現(xiàn)正試圖模擬出這一粘液區(qū)域內(nèi)的進(jìn)化動(dòng)態(tài)。

研究人員也在探索其對(duì)于人類健康的影響。例如，Barr想知道，如果用特異性針對(duì)致病菌的粘膜結(jié)合噬菌體，來特意覆蓋個(gè)體的腸道，是否能夠提高免疫基礎(chǔ)水平，對(duì)抗這樣的感染。

Sorek補(bǔ)充說，在過去的幾年里，科學(xué)家們已經(jīng)開始了解腸道常見噬菌體以及它們通過改變居住微生物群來影響人體健康的機(jī)制。他想知道動(dòng)物是否是以一種“聰明“的方式，招募粘膜結(jié)合噬菌體，優(yōu)先選擇了有益細(xì)菌，而非致病菌。

Barr認(rèn)為，有可能確實(shí)是如此。他指出，噬菌體有時(shí)候會(huì)將它們的遺傳物質(zhì)插入到細(xì)菌基因組中，而不直接殺死細(xì)菌。Barr推測(cè)通過這種方式，粘液性噬菌體有可能保護(hù)了對(duì)動(dòng)物宿主有益的細(xì)菌，并破壞了有害的細(xì)菌。