一项关于致命病毒的研究，其背景环境几乎不可能更加戏剧化了。研究的第一作者之一被迫逃离战火纷飞的祖国；2000多公里外，团队负责人的实验室被弹道导弹摧毁。尽管遭遇这些挫折，经过近十年在埃塞俄比亚和以色列的工作，研究团队终于将成果发表。
他们的研究发表在《自然·微生物学》上，显示肠道微生物有助于增强HIV感染者的免疫力——而且有一天，这些微生物可能被利用来保护这一人群免受免疫缺陷驱动的感染。
该研究由埃兰·埃利纳夫教授领导，他在雷霍沃特魏茨曼科学研究所的实验室于2025年6月被伊朗导弹摧毁；另一位领导人是内科科学家希拉·埃利纳夫教授，她是传染病专家、耶路撒冷哈达萨艾滋病中心主任。两人不仅是科研合作伙伴，也是夫妻。
他们选择在两个地理和社会环境截然不同的地点开展研究，因为微生物组——栖息在我们肠道中的庞大微生物群落——受到遗传、生活方式、饮食和卫生条件等因素的塑造。因此，如果在来自高度不同环境的人群微生物组中发现相同的生物学模式，它更可能反映基本的生物学原理，而非当地条件的偶然特性。
追踪HIV感染过程中的微生物组
研究人员分析了约70名以色列HIV感染者和类似数量的埃塞俄比亚感染者粪便中的肠道微生物组组成，在病毒感染过程中从每位参与者处多次采集样本。对于两个国家，他们将参与者的微生物组与来自同一地理区域的未感染对照组进行比较。所有HIV阳性参与者都接受各自国家的标准抗病毒治疗，尽管埃塞俄比亚的药物往往不如以色列的先进。
除了分析微生物组外，科学家还测量了所有参与者体内CD4 T细胞——一种核心免疫细胞——的水平。HIV逐渐破坏这些细胞，如果不治疗，CD4计数最终会骤降，为与艾滋病相关的感染和其他疾病打开大门。这种破坏很大程度上发生在肠道内壁，那里栖息着大量免疫细胞。同一肠道内壁也是HIV的主要藏身之处，使病毒能在肠道中潜伏和存活，即使抗病毒鸡尾酒疗法使其在血液中检测不到。
HIV感染者的微生物组与未感染对照组不同。此外，科学家注意到肠道微生物的混合——以及微生物种群的功能方式——随着感染进展持续变化，且与病毒治疗无关：数十种细菌菌株消失，而另一些则占据优势。随着CD4水平下降和免疫缺陷加剧，这些变化变得更加明显。其中一些微生物变化出现在埃塞俄比亚和以色列参与者中，表明存在普遍的生物学规律；另一些则独特于一个国家，可能反映了当地饮食和生活方式对肠道微生物的影响。
"我们相信病毒并非直接影响细菌，"埃兰·埃利纳夫说。"相反，HIV影响免疫系统，免疫系统通常分泌天然抗生素分子，这些抗菌肽决定了哪些细菌能在肠道中繁衍。当免疫系统受到病毒攻击时，抗菌肽的组成发生变化，微生物组也随之改变——一些微生物受到抑制，而另一些则蓬勃生长。"
研究人员发现，CD4计数的下降与肠道微生物组的变化并行发生——换句话说，HIV感染可能通过破坏免疫系统部分来影响微生物组。但他们随后想知道反向是否也成立，即肠道微生物组是否影响感染进程——或者更准确地说，与感染相关的免疫机制。
"医生们都知道，肠道是HIV的一种储存库，即使身体其他部位的免疫系统因抗病毒治疗而恢复，其内壁的T细胞仍然受损，"希拉·埃利纳夫说。"在这方面，研究微生物组在HIV感染期间对免疫的作用尤为重要。"
当微生物组反击时
为测试HIV相关微生物组对免疫系统的影响，团队将来自HIV感染者和未感染志愿者的肠道微生物转移到完全没有微生物或因抗生素而微生物大幅减少的小鼠体内。由于小鼠不易感染HIV，这些动物的任何免疫变化必须来自微生物混合物，而非病毒直接造成。
结果起初让研究人员困惑：来自HIV携带者的微生物组使小鼠肠道中的CD4 T细胞水平比接受未感染供体肠道微生物的小鼠更高。这种实验转移使研究人员首次在人类研究中超越相关性，证明微生物组在塑造HIV感染期间免疫功能方面的因果作用。
这一惊人发现表明，在感染早期，微生物组通过增加肠道中 dwindling 的T细胞群，部分补偿HIV造成的免疫损伤。然而，对于一些进展到严重免疫缺陷和艾滋病的参与者，情况并非如此。他们的微生物组不再为免疫系统提供支持。接受这些艾滋病患者肠道细菌的小鼠CD4水平较低；微生物组的"援手"消失了。
最后，研究人员询问微生物组对CD4 T细胞的显著增强是否能抵御威胁HIV相关免疫缺陷者的感染。在接受HIV感染者微生物组的小鼠中，肠道中较高的CD4水平确实转化为对隐孢子虫（一种经典艾滋病定义性疾病）的更好清除。定植艾滋病患者微生物的小鼠表现较差。这表明微生物组可以增强肠道免疫细胞，降低免疫系统减弱时肠道感染的风险——但仅在HIV尚未进展太远的情况下。
从这些发现得出的结论是双重的。"就基础科学而言，我们的研究为人类中微生物组和免疫系统相互因果影响提供了有力证据，"埃兰·埃利纳夫说。"事实上，微生物组充当一种免疫器官——它既塑造免疫，也对免疫做出反应。"
在临床意义方面，这些发现可能与HIV感染者相关，因为微生物组原则上可以通过饮食、精确配制的益生菌、微生物代谢物，甚至选择性杀死某些细菌的噬菌体来修改。
"确定涉及的确切微生物和分子仍需大量工作，"希拉·埃利纳夫说。"但我们的研究表明，未来改变微生物组可能有助于支持免疫力——并降低HIV感染者危及生命的感染风险。这在先进抗病毒疗法仍遥不可及的地方，或免疫系统未通过抗病毒治疗充分恢复的患者中，将尤为关键。"
Publication details：Nature Microbiology (2026). DOI: 10.1038/s41564-025-02253-8.
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