计算生物与医学生态学科组与川大华西医院合作揭示影响人类病毒组分布的主要机制

   进化生物学界对合作和通讯的系统理论研究大约始于上世纪60年代，90年代扩展到了对通讯交流的研究，特别是动物行为学的研究深化了对进化论的认识和研究。然而，从竞争、合作、交流（通讯）三类力量研究并不能完全解释生命世界的万千缤纷，后者在学术上其实是生物多样性问题。而进化与生态关系可以用动物生态学家Hutchinson的经典著作Ecological Theater and Evolutionary Play的书名所总结：生态为生物进化提供了“表演”（演化或进化）的“舞台”（生态环境）。意味着人们或许可以通过对生态环境（舞台）的一些观察（类似于舞台照片）推断进化（表演剧情）。这种研究策略在达尔文时代也起到了重要作用，例如通过对动植物古化石以及生物地理分布的研究推断生物演化历程。二十一世纪伊始，Stephen Hubbell可以说将这种研究策略推进到了极致，通过对生物地理分布数据的分析推断生物多样性演化和维持机制。此后数十年，学者们对于动植物生物地理分布的研究极大地推进了对生物多样性形成和维持机制的理论研究，也为生物多样性保护策略的制定和实施起到了重要指导意义。但对于微生物菌群形成和维持机制则是随着人类菌群宏基因组项目（HMP）的进行而展开，而对于人类病毒组形成（演化）和维持机制（也可以认为是病毒的空间分布格局）的研究不久之前仍然是空白。 

　 中国科学院昆明动物研究所研究员马占山与四川大学华西医院教授梅建东合作，研究发现：人类病毒在体内或体表的分布格局（分布在人体消化道、皮肤、生殖道、呼吸道等）以随机漂移（扩散）为主，但对宿主的依赖（随宿主迁移）也起重要作用。以通俗语言解释，病毒幽灵般的飘逸使其传播分布具有高度随机性；另一方面病毒对宿主的依赖使得其分布具有一定确定性。需要指出的是，这里所说的病毒组不仅仅是指引发疾病的致病病毒，而是指存在于人体体内高达上百亿的病毒个体。严格讲，人体病毒组中绝大多数病毒的直接宿主并非人体细胞，而是人体（体内或体表）存在的大量细菌细胞，这些病毒学术上谓之噬菌体。这些噬菌体能够调节人体细菌群落（例如大家熟知的肠道菌群、呼吸道菌群、皮肤菌群、生殖道菌群）的动态，从而对保护人体健康和预防疾病发挥重要作用。事实上，人体病毒个体数量可能超过了人体细胞和人体菌群细菌细胞数量的总和。研究成果以Stochastic neutral drifts seem prevalent in driving human virome assembly: Neutral, near-neutral and non-neutral theoretic analyses 为题，于近日发表在Computational and Structural Biotechnology Journal上。

　　研究得到了国家自然科学基金项目资助。