細(xì)菌戰(zhàn)甲：青蛙疫苗如何改變微生物組以對(duì)抗致命真菌

新的研究表明，一些疫苗可以誘導(dǎo)與宿主生物共存的微生物發(fā)生保護(hù)性轉(zhuǎn)變。

人類或動(dòng)物的微生物組——生活在宿主生物體上或體內(nèi)的通常有益的微生物的集合，包括細(xì)菌和真菌——可以在宿主的整體免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，但目前尚不清楚針對(duì)有害病原體的疫苗如何影響微生物組。賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，一種針對(duì)青蛙致命壺菌的新疫苗可以改變微生物組的組成，使青蛙在未來(lái)接觸這種真菌時(shí)更具彈性。該研究于 6 月 12 日發(fā)表在皇家學(xué)會(huì)哲學(xué)會(huì)刊 B 的特刊上，表明微生物組反應(yīng)可能是疫苗功效中一個(gè)重要的、被忽視的部分。

“構(gòu)成動(dòng)物微生物組的微生物通常可以幫助抵御病原體，例如通過(guò)產(chǎn)生有益物質(zhì)或通過(guò)與病原體競(jìng)爭(zhēng)空間或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，”賓夕法尼亞州立大學(xué)生物學(xué)副教授兼研究負(fù)責(zé)人 Gui Becker 說(shuō)。團(tuán)隊(duì)。“但是當(dāng)你接種疫苗時(shí)，你的微生物組會(huì)發(fā)生什么變化，比如 COVID 疫苗、流感疫苗或黃熱病疫苗等減毒活疫苗?在這項(xiàng)研究中，我們以青蛙作為模型系統(tǒng)開(kāi)始探索這個(gè)問(wèn)題。”

青蛙和其他兩棲動(dòng)物受到壺菌的威脅，這導(dǎo)致幾大洲的一些物種滅絕，數(shù)百種其他物種的種群數(shù)量嚴(yán)重下降。在易感物種中，這種真菌會(huì)導(dǎo)致有時(shí)致命的皮膚病。

“壺菌是近代歷史上野生動(dòng)物保護(hù)最嚴(yán)重的病原體之一，如果不是最嚴(yán)重的話，迫切需要開(kāi)發(fā)控制其傳播的工具，”貝克爾說(shuō)，他也是 One Health 微生物組中心的成員和賓夕法尼亞州立大學(xué)傳染病動(dòng)力學(xué)中心。“我們發(fā)現(xiàn)，在某些情況下，疫苗可以誘導(dǎo)微生物組發(fā)生保護(hù)性轉(zhuǎn)變，這表明仔細(xì)操縱微生物組可以作為更廣泛戰(zhàn)略的一部分，幫助兩棲動(dòng)物，或許還有其他脊椎動(dòng)物，應(yīng)對(duì)新出現(xiàn)的病原體。 ”

研究人員應(yīng)用了一種疫苗，在這種情況下，一種由壺菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物的非致死劑量用于蝌蚪。五周后，他們觀察了微生物組的組成如何變化，確定了細(xì)菌的個(gè)體種類及其相對(duì)比例。研究人員還在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)了每種細(xì)菌，并測(cè)試了特定于細(xì)菌的產(chǎn)品是否促進(jìn)、抑制或?qū)鼐L(zhǎng)沒(méi)有影響，將結(jié)果添加到該信息的大型數(shù)據(jù)庫(kù)中并與之進(jìn)行比較。

“增加接觸壺菌產(chǎn)品的濃度和持續(xù)時(shí)間會(huì)顯著改變微生物組的組成，從而產(chǎn)生更高比例的細(xì)菌產(chǎn)生抗壺菌物質(zhì)，”大學(xué)貝克爾實(shí)驗(yàn)室的碩士生 Samantha Siomko 說(shuō)。阿拉巴馬州的研究人員和論文的第一作者。“這種保護(hù)性轉(zhuǎn)變表明，如果一只動(dòng)物再次接觸到相同的真菌，它的微生物組將能夠更好地對(duì)抗病原體。”

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