昆明動(dòng)物所發(fā)表人類病毒組多樣性變化模型
病毒在人體內(nèi)以病毒群落形式存在,這些病毒群落的集合即為人類病毒組(Human Virome)。與腸道菌群中的細(xì)菌相比,病毒數(shù)量是細(xì)菌數(shù)量的10倍以上。人類病毒群落包括內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒、感染人類細(xì)胞的真核病毒、感染細(xì)菌的噬菌體和感染古菌的病毒。人體病毒群落與宿主間存在協(xié)同進(jìn)化,因而存在著復(fù)雜的相互作用?,F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),人體病毒組與許多疾病間存在緊密聯(lián)系,疾病可能影響病毒組的多樣性以及病毒組成,同時(shí)病毒組的改變也影響疾病的發(fā)病和進(jìn)程。這些疾病不僅包括病毒源性的疾病,即由病毒感染直接引發(fā)的疾病,例如艾滋病、埃博拉出血熱和流行性感冒等,還包括非病毒源性疾病,例如囊性纖維化、牙周疾病、炎癥性腸病等。
近期,中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所計(jì)算生物與醫(yī)學(xué)生態(tài)學(xué)科組博士研究生肖琬蒙應(yīng)用研究員馬占山先前提出的“多樣性-面積關(guān)系”(Diversity-Area Relationship, DAR系對(duì)經(jīng)典 SAR(Species-area relationship)的擴(kuò)展)分析方法,首次獲得了人類病毒群落多樣性在個(gè)體間的異質(zhì)性、群體水平的潛在多樣性、以及“局部病毒群落”(例如單個(gè)人體病毒組)多樣性在“全球病毒宏群落”(例如一地區(qū)人群)中所占的比值(Ratio of local diversity to global diversity, LGD),并探究了疾病對(duì)這些參數(shù)的影響。研究發(fā)現(xiàn),疾病對(duì)人類病毒群落在個(gè)體間多樣性、異質(zhì)性的影響通常不顯著,而潛在病毒多樣性在健康對(duì)照與患者間可能存在顯著差異;人體病毒群落的LGD參數(shù)遠(yuǎn)大于細(xì)菌群落。上述發(fā)現(xiàn)提示,盡管人體體內(nèi)病毒個(gè)體數(shù)量是細(xì)菌數(shù)量10倍,但從群體角度看,個(gè)人對(duì)全球病毒多樣性貢獻(xiàn)比對(duì)細(xì)菌多樣性的貢獻(xiàn)高。
相關(guān)研究成果以Inter-Individual Diversity Scaling Analysis of the Human Virome with Classic Diversity-Area Relationship (DAR) Modeling為題,在線發(fā)表在Frontiers in Genetics上。肖琬蒙為論文第一作者,馬占山為論文通訊作者。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、遺傳資源與進(jìn)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及中科院動(dòng)物遺傳與進(jìn)化交叉創(chuàng)新卓越中心的支持。
來源:昆明動(dòng)物研究所

