肠道中的病毒可能会对早产儿发出致命疾病的警告

出生后不久，人类婴儿就开始在肠道中形成复杂的、相互交织的微生物结构。这种多样的生态系统被统称为肠道微生物组，由细菌、古菌、病毒和真菌组成，数量达数十亿。它们在健康和疾病方面都发挥着重要作用，研究人员正竞相更好地了解它们神秘的活动。

在该杂志上发表的一项新研究中微生物学性质埃夫雷姆·利姆(Efrem Lim)和他的同事探索了肠道中存在的大量病毒，即肠道病毒群。他们发现，一些早产儿在患上一种被称为坏死性小肠结肠炎(NEC)的严重且往往致命的疾病之前，他们的肠道病毒模式发生了显著的改变。

林教授是基础和应用微生物学生物设计中心的研究员。他也是ASU病毒基因组学中心的首席研究员，ASU生命科学学院的助理教授。

这项研究是由亚利桑那州立大学的同事和华盛顿大学医学院的研究人员合作进行的。

虽然细菌成分肠道微生物组已经得到了相当多的研究关注，居住在肠道的病毒仍然是一个很大程度上不为人知的领域。研究中强调了病毒特征，以及肠道的变化细菌社区，可以提供婴儿有患NEC风险的早期预警信号，使临床医生能够采取紧急行动。

Lim说:“多年来，有一些迹象表明，微生物组与这种快速发展的疾病有关。”“研究表明，这些早产儿肠道微生物群的变化似乎可以预测NEC疾病的发展。”

然而，找出导致这种疾病的特定微生物变化一直具有挑战性，导致这种痛苦的确切机制仍然未知。目前的研究是第一个全面调查病毒微生物组变化的研究，这些变化似乎为早产儿NEC的发展奠定了基础。

微生物世界就此诞生

在婴儿出生时，当婴儿遇到来自母亲阴道的各种微生物时，微生物开始在婴儿肠道中定植。当婴儿吮吸时，它会从母亲的皮肤上吸收更多的微生物，以及那些已经渗透到母乳中的微生物。

婴儿会从其他家庭成员和非家庭成员，甚至家庭宠物那里获得新的微生物。这些都被纳入发育中的肠道微生物群，由大约200 - 1000亿个微生物组成。

这个庞大的微生物群落将继续塑造个人健康的许多方面，贯穿人的一生。意料之中的是，肠道微生物群的异常改变会带来严重的麻烦早产儿尤其容易受到这种干扰。

在他们的时代之前

早产通常是指怀孕不到37周出生的婴儿。这种情况似乎在上升，尽管其原因还不完全清楚。在许多低收入国家，包括艾滋病毒、传染病、疟疾和青少年怀孕率高在内的因素都有牵连。

2020年，早产影响了美国出生的每10个婴儿中的1个。过早出生的婴儿(特别是32周之前出生的婴儿)死亡率和残疾率较高。那些幸存下来的动物可能会经历长期的健康问题，包括喂养困难;呼吸、视觉和听力问题;还有发育迟缓和脑瘫等异常。

早产儿也有患NEC的风险。这种病常常突然发作。当婴儿妊娠不足32周出生时，高收入国家的NEC发病率为2-7%。坏死性小肠结肠炎婴儿的死亡率为22%至38%。

一种隐秘的疾病

虽然很少发生在足月婴儿中，但这种神秘的疾病在1000个早产儿中就有1个。这种情况在没有任何征兆的情况下发生，可能会导致婴儿在几小时内从看起来健康的状态变成可怕的疾病状态。这种疾病通常发生在出生后2至6周。

这种疾病会引起肠道组织的严重炎症，导致死亡。这种疾病被称为坏死炎性疾病。在肠道也可能形成穿孔，使细菌泄漏到腹部或血液。导致NEC的步骤顺序尚不清楚，尽管危险因素被认为包括在生命早期长期使用抗生素和配方喂养(除此之外)早产）.

虽然研究强烈暗示肠道微生物组的变化是NEC发展的贡献者，但没有单一的细菌属始终与该疾病有关。

从这种痛苦中幸存下来的婴儿通常会面临终身的健康问题，包括神经发育障碍和短肠综合征。

病毒的作用

在目前的研究中，138粪便样本是在出生后的前11周收集的。这些样本来自密苏里州圣路易斯市新生儿重症监护室的23名早产儿。这些婴儿中有9人患有NEC，而体重和胎龄相匹配的14人没有。

这项研究使用宏基因组学对样本进行了探索，这是一种测序方法，允许研究人员从样本中存在的所有生物中全面取样基因。这使得像Lim这样的微生物学家能够进行评估细菌多样性并在不同环境中检测微生物的丰度。该技术还可以对难以或不可能在实验室培养的微生物进行详细研究。(2020年初，Lim使用宏基因组测序快速探测了SARS CoV-2病毒的3万个字母代码，确定了一种独特的突变。)

该研究表明，NEC婴儿在肠道病毒组中显示出病毒和细菌特征的收敛。值得注意的是，患有NEC的婴儿显示出肠道中不同群体的病毒组成多样性减少，这一特征被称为β多样性。在NEC发病前的10天内，病毒β-多样性的减少，提供了一种潜在的生物标志物，提醒临床医生注意迫在眉睫的危险。研究结果表明，发育中的病毒群掌握着反映早产儿健康状况的重要线索。

微生物的视野

这项研究不仅可以为NEC提供更快的诊断和更好的治疗方法，而且还可以用于由微生物组介导的广泛疾病。此外，针对修改肠道微生物群的现有疗法，例如粪便移植疗法，可以通过评估病毒成分进一步改进。

这项研究表明，微生物组中未被探索的病毒成分有很多值得我们学习的地方，几乎可以肯定，它们不仅在向NEC的过渡中发挥着重要作用早产儿但在其他疾病中也是如此。随着新的快速发展的测序技术，研究人员可以开始挖掘病毒体，以寻找有价值的疾病诊断标志，并开发更有效的治疗方法。