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。腸道病毒利用共生菌加強病毒感染的廣泛能力進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，但對共生菌的影響還有待探索。

近日，弗羅里達大學研究者在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細菌基因表達的特定變化，導致細菌胞外囊泡產(chǎn)生的變化，這可能會影響宿主對感染的反應。

圖片來源: https://doi.org/10.1002/jev2.12172

在這篇文章中，作者首次證明，腸道病毒改變了個體共生細菌的基因表達和表型。人和小鼠諾如病毒與細菌的相互作用導致全基因組基因表達差異和細菌細胞表面結構的顯著變化。此外，病毒與細菌的相互作用導致更小的外膜囊泡(OMVs)的產(chǎn)生增加。

當諾如病毒與其他共生細菌孵育時，還觀察到更小囊泡的產(chǎn)生增強，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)生遵循類似的趨勢，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)查了腸道病毒對腸道微生物群的大規(guī)模影響，但到目前為止還沒有研究這些哺乳動物病毒對單個細菌的具體影響。為了解決這一認識上的差距，作者分析了兩種不同但相關的腸道病毒，以確定這些病毒的相互作用是否改變了細菌的基因表達。

鼠和人的諾如病毒都能夠在陰溝腸桿菌中誘導基因組范圍內(nèi)的基因表達顯著變化，影響大約25%的細菌基因組。雖然50%的deg在病毒之間共享，但病毒也誘導了每個病原體特有的基因庫。這是已知的哺乳動物病毒改變共生細菌基因表達的第一次證明。

對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。考慮到病毒結合細菌的掃描電鏡圖像顯示陰溝腸桿菌表面拓撲特征的變化，這些DEG類別是值得注意的。在暴露于病毒的細菌中觀察到細菌附屬物的數(shù)量增加，先前的研究表明在細胞和環(huán)境壓力條件下細菌附屬物的數(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，皺紋活動與小泡的釋放相協(xié)調(diào)，這表明應激引起的細胞膜變化與BEVs的產(chǎn)生有關。囊泡的產(chǎn)生通常與壓力暴露有關，并可被各種壓力誘導因素改變?；诖耍覀冇^察到細菌表面結構的變化，以及與膜穩(wěn)定性和膀胱形成相關的基因的差異調(diào)控，我們測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致BeV產(chǎn)量增加，而且在病毒存在的情況下，每種受測細菌產(chǎn)生的囊泡都較小，這表明諾沃克病毒與細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菌應激反應有關，進一步支持了與這些病毒的相互作用會誘導應激反應。此外，MNVOMVs的特異性蛋白豐度較低，主要來自細胞質。

諾沃克病毒的相互作用改變了細菌的表面結構

圖片來源: https://doi.org/10.1002/jev2.12172

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

諾如病毒與共生菌的相互作用導致細菌基因表達的廣泛變化，最終導致BEV的形成增加。考慮到BEV的既定功能，這些病毒誘導的小泡在病毒感染過程中可能發(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感染的免疫反應。未來的體外和體內(nèi)研究將有助于闡明OMVs在病毒復制和感染期間宿主反應中的作用。（生物谷 Bioon.com）

小編推薦會議  2022（第六屆）細胞外囊泡前沿與轉化大會

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