人體的不同部位寄生有大量的微生物群落，稱為微生物組。不被眾人熟知的是，人體也擁有大量的病毒，被稱為“病毒組”。整個地球上估計有1031個病毒樣顆粒，所以病毒被認為是世界上最豐富多樣的生物實體。人體內的病毒種群也同樣巨大，一個成年人體內大約包含1013個具有複雜異質性的病毒樣顆粒，這個數字與人體內的細胞和細菌數在同一個數量級。近年來，使用宏基因組測序和其他方法對人類病毒組的研究闡明瞭人體不同部位的病毒多樣性，發現了病毒組在人體早期的建立機制，初步揭示了病毒組與宿主的相互作用以及整體病毒組結構與疾病狀態的關係。
2021年3月30日，美國賓夕法尼亞大學博士後
梁冠翔
和
Frederic Bushman
教授作為共同通訊作者在
Nature Reviews Microbiology
線上發表了題為
The human virome: assembly, composition and host interactions
的綜述論文。
該綜述詳細回顧了人類病毒組學在近20年時間裡的發展過程，系統總結了人類病毒組的起源組裝，結構特點以及動態的多樣性，同時透過彙總宿主與病毒組在健康與疾病狀態下的相互關係，展望了整體病毒組在人類疾病中的應用前景。
數百年來的醫學研究已將特定病毒的感染與特徵性疾病聯絡在一起。然而病毒組整體的性質和重要性直到最近才開始被重視。這主要得益於能夠彙報整個病毒種群結構的先進的DNA測序方法的開發。純化病毒樣品的非靶向測序方法首先被應用於環境樣品。Breitbart等人在2002年從海水中製備病毒樣顆粒，然後使用宏基因組測序首次報道了海水中豐富多樣的噬菌體基因組，以及大量的病毒組“暗物質”的比例。第二年，同一研究小組首次對人類糞便進行了整體病毒群落的研究，再次揭示了豐富多樣的病毒種群。從那時起，在近20年的時間裡，類似的方法已經在許多人類病毒組研究中得到了應用，揭示了病毒組與人類健康和疾病複雜關係，並繼續強調病毒組“暗物質”的廣度。儘管受到越來越多的關注，在典型的病毒組學研究中仍有大量未確定來源無法註釋的病毒基因組，突出顯示了探究病毒組“暗物質”的重要性。
人體的不同部位病毒種群差異很大。人類的腸道中包含著最豐富的病毒種群，對於這些種群的研究也最為深入。腸道中豐富的腸道細胞和原核微生物細胞，為病毒的生長提供了多種宿主。人體的其他部位，尤其是在健康狀態下，曾經被認為沒有或含有很少量的病毒群體
。但是最近的工作顯示人體許多部位都含有豐富的病毒種群。同時病毒組在人類個體間也具有很大差異，暗示了個體間表型的差異一定程度上是來源於病毒組的差異。
圖1。 人體內噬菌體的主要複製週期模型
透過多年的深入研究，病毒組在人體內的分段定植模式已經被發現。母乳餵養被認為在病毒定殖過程中起重要作用；母乳中的抗病毒成分與病毒的組成部分如何相互作用有待進一步調查。
越來越多的資料表明，影響人類微生物組的因素也經常影響病毒組，例如遺傳、飲食、藥物、地域、衰老等等。
最新的研究表明，共生的病毒不僅積極地與其他微生物相互作用，同時也與哺乳動物的免疫系統有密切的關係。儘管絕大多數相關研究是在動物模型中進行的，這些發現對於病毒組在疾病狀態下的作用的研究具有重大意義，為了解深入的分子機制打下了堅實的基礎。
經過近20年的努力，人類病毒組的廣闊世界已經開始被理解，為無數的未來的基礎研究提供了重要的奠基性的工作。
圖2。 人體與病毒組主要相互作用關係
該論文第一作者及共同通訊作者梁冠翔於2011年畢業於西北農林科技大學動物醫學院獲得學士學位，於2015年畢業於加拿大阿爾伯塔大學獲得博士學位，博士期間師從Leluo Guan教授，致力於動物宿主與微生物相互關係的研究。於2016年加入賓夕法尼亞大學醫學院Frederic Bushman團隊進行博士後訓練，博士後期間主要從事人類病毒組以及宏基因組生物資訊學的研究。梁冠翔博士至今在包括
Nature，Genome biology
等雜誌發表第一作者及通訊作者論文13篇，其餘共同作者論文20餘篇。
梁冠翔博士
將於2021年9月入職
清華大學醫學院
擔任獨立研究員，博士生導師。