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(duì)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(duì)共生菌的影響還有待探索。

近日，弗羅里達(dá)大學(xué)研究者在J Extracell Vesicl雜志上發(fā)表了題為“Interaction with mammalian enteric viruses alters outer membranevesicle production and content by commensal bacteria”的文章，Chanel A. Mosby等研究者證明了腸道病毒誘導(dǎo)細(xì)菌基因表達(dá)的特定變化，導(dǎo)致細(xì)菌胞外囊泡產(chǎn)生的變化，這可能會(huì)影響宿主對(duì)感染的反應(yīng)。

圖片來(lái)源: https://doi.org/10.1002/jev2.12172

在這篇文章中，作者首次證明，腸道病毒改變了個(gè)體共生細(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(OMVs)的產(chǎn)生增加。

當(dāng)諾如病毒與其他共生細(xì)菌孵育時(shí)，還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(lèi)似的趨勢(shì)，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(duì)腸道微生物群的大規(guī)模影響，但到目前為止還沒(méi)有研究這些哺乳動(dòng)物病毒對(duì)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，作者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(kù)。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(duì)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。考慮到病毒結(jié)合細(xì)菌的掃描電鏡圖像顯示陰溝腸桿菌表面拓?fù)涮卣鞯淖兓@些DEG類(lèi)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。

作者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BEVs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。基于此，我們觀察到細(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，我們測(cè)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(cè)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會(huì)誘導(dǎo)應(yīng)激反應(yīng)。此外，MNVOMVs的特異性蛋白豐度較低，主要來(lái)自細(xì)胞質(zhì)。

諾沃克病毒的相互作用改變了細(xì)菌的表面結(jié)構(gòu)

圖片來(lái)源: https://doi.org/10.1002/jev2.12172

綜上所述，細(xì)菌胞外小泡由致病菌和共生菌共同產(chǎn)生，是細(xì)菌與宿主腸道細(xì)胞溝通的主要機(jī)制。作者以前已經(jīng)觀察到共生細(xì)菌可以增強(qiáng)諾沃克病毒的感染，但在沒(méi)有大體炎癥的情況下，它們被隔離在腸腔內(nèi)，不會(huì)進(jìn)入急性諾沃克病毒感染的主要目標(biāo)免疫細(xì)胞所在的固有層。另一方面，OMVS被證明可以很容易地穿過(guò)腸道上皮，與底層細(xì)胞相互作用，并調(diào)節(jié)它們的免疫反應(yīng)，就像它們來(lái)自的細(xì)菌一樣。

諾如病毒與共生菌的相互作用導(dǎo)致細(xì)菌基因表達(dá)的廣泛變化，最終導(dǎo)致BEV的形成增加。考慮到BEV的既定功能，這些病毒誘導(dǎo)的小泡在病毒感染過(guò)程中可能發(fā)揮的作用有潛在的意義，包括改變病毒在上皮中的遷移和對(duì)感染的免疫反應(yīng)。未來(lái)的體外和體內(nèi)研究將有助于闡明OMVs在病毒復(fù)制和感染期間宿主反應(yīng)中的作用。（生物谷 Bioon.com）

小編推薦會(huì)議  2022（第六屆）細(xì)胞外囊泡前沿與轉(zhuǎn)化大會(huì)

http://meeting.bioon.com/2022Exosomes/intro