基于肠道菌群预测摄入胆碱后血氧化三甲胺的变化

目的 建立基于肠道菌群预测摄入胆碱食物后体内氧化三甲胺(TMAO)代谢水平变化趋势的模型,为个体精准膳食提供指导,同时为潜在的心脑血管疾病高危人群筛选提供参考.方法 采集18位健康志愿者的空腹血清样本及食用等量胆碱食品8h后的血清样本,根据前后血清TMAO水平升降趋势,将志愿者分为升高组和降低组.采集粪便样品,对粪便样本DNA的16SrRNA基因V4可变区进行测序分析,比较两组志愿者的肠道菌群数据;根据肠道菌群及TMAO的数据,采用机器学习随机森林方法建立预测模型,并对模型进行检验.结果 升高组与降低组在反映肠道菌群β多样性的主坐标分析(PCOA)图展示明显的区分,两组肠道菌群物种多样性存在差异;建立的预测模型曲线下面积为86.39％,95％置信区间为(72.7％,100％);验证集合代入模型显示降低组志愿者的TMAO变化水平被模型判定为降低的可能性明显高于升高组志愿者.结论 根据肠道菌群可以建立预测TMAO水平变化模型,模型预测效果良好.     

氧化三甲胺分布特征及其与肠道菌群的关联性

目的了解中国社区人群氧化三甲胺（TMAO）分布水平,分析TMAO与心脑血管风险因素的相关性及探讨TMAO与肠道 菌群关系。方法研究对象为颈动脉彩超检查无动脉硬化斑块的体检人群,共纳入181例,男96人,年龄30~73岁。采集血清标 本,运用稳定同位素内标液质联用法检测TMAO。采集粪便标本,通过Illumina高通量测序检测16S rRNA基因V4可变区,进 行肠道菌群检测。采用SPSS分析TMAO与心脑血管疾病相关风险因素相关性,运用QIIME及LEfSe分析肠道菌群,找出与 TMAO相关的菌属。结果健康人群中TMAO中值为2.66（1.96~4.91）μmol/L,呈偏态分布。TMAO不同水平组间传统心脑血 管疾病风险因子没有差异,也没有特征性肠道菌群结构。通过统计发现TMAO与BMI及肠道菌群中的梭菌目（Clostridiales）下 属的厌氧孢杆菌属（Anaerosporobacter）、梭菌属（Clostridiales）、考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）、颤杆菌克属（Oscillibacter）及 拟杆菌目（Bacteroidales）下属的Alistipes有相关性。结论中国人群TMAO水平普遍较低,TMAO水平与传统心脑血管疾病风 险因子没有显著相关性,不同TMAO水平组间肠道菌群组成没有差异,个别菌属与TMAO水平有相关关系。     

冬病夏治方穴位贴敷对哮喘豚鼠气道炎症及肠道菌群的影响

目的:探究冬病夏治方穴位贴敷给药对哮喘豚鼠的治疗作用及其对肠道菌群的影响。方法:将75只豚鼠随机分成空白组、哮喘模型组、阳性(地塞米松磷酸钠)组、穴位给药组、非穴位给药组(n=15),采用卵蛋白注射及雾化吸入的方法建立豚鼠哮喘模型,通过肺组织病理苏木素-伊红(HE),马松(Masson)染色观察冬病夏治方对豚鼠哮喘的治疗效果。提取豚鼠粪便总基因组DNA,对16 S rRNA V4可变区基因进行PCR扩增及Illumina Hi Seq测序,将基因序列相似度高于97%的序列进行聚类归并,并进行生物信息学分析。结果:与哮喘模型组比较,各给药组豚鼠肺组织炎症细胞减少,支气管收缩、气道上皮增生症状改善明显,恢复良好,胶原纤维沉积均有不同程度减少,且地塞米松磷酸钠组与穴位给药组的减少程度明显,穴位给药组的治疗效果优于非穴位给药组。通过操作分类单元(OTU)及其丰度分析发现,冬病夏治方穴位贴敷给药后豚鼠的肠道菌群多样性升高,普氏菌属显著增多,拟杆菌门减少,变形菌增多;哮喘模型组厚壁菌数目较空白组及各给药组减少。结论:冬病夏治方穴位贴敷能有效治疗哮喘,改善哮喘症状,调控哮喘豚鼠肠道菌群的构成。提示该方可能通过调控肠道菌群从而影响机体免疫,达到治疗哮喘的效果,为研究哮喘的治疗机制提供一定的理论基础。     

高危型人乳头状瘤病毒感染与阴道菌群的相关性研究

目的 探索高危型人乳头瘤状病毒(high-risk human papillomavirus,HR-HPV)感染阴性与阳性女性之间阴道菌群构成的差异.方法 采集2014年9月至2015年9月间于我科就诊的33例未感染HR-HPV(HPV-)女性及98例感染HR-HPV(HPV+)患者的阴道分泌物,分别对每个样本进行细菌总基因组DNA提取、16S rRNA V4区基因扩增及采用Illumina高通量测序技术对扩增的PCR产物进行测序等步骤,然后通过BIPES、TSC、GAST等程序,分析阴道菌群物种丰度和结构,并对两组女性的阴道菌群构成进行比较.结果 HPV-组女性阴道菌群以乳酸杆菌为优势菌属,占81.54％,同时含有少量的加德纳菌属、链球菌属、普氏菌属等.HPV+组患者阴道菌群中乳酸杆菌属则显著减少(40.48％),加德纳菌属显著增加(32.35％),同时普氏菌属、奇异菌属、厌氧球菌属等多种厌氧菌属相对丰度也有所增加.在HPV+组女性的阴道菌群中发现布鲁菌属的存在,而HPV-组中未见此菌属.结论 阴道菌群失调与HR-HPV感染之间存在相关性,HR-HPV感染者阴道菌群中乳酸杆菌属显著减少,加德纳菌属等多种厌氧菌属过度增殖,并发现有布鲁菌属存在.     

微生物组学大数据分析方法、挑战与机遇

微生物组学是新兴学科,与肠道、代谢、生殖、神经等大量慢性疾病相关。通过测序分析微生物组,主要包括16S rRNA和
宏基因组两大技术。16S rRNA数据分析主要包括序列处理、样品多样性分析及统计分析3个步骤。宏基因组数据分析主要包
括序列处理、分类、注释及统计分析4个环节。随着测序技术的升级,测序成本将逐步降低,而大数据分析将成为核心内容。数
据的标准化和可积累性、通过数据建模和预测疾病的发生发展是未来应用的基础,数据知识产权保护以及数据本身价值的开发
与保护价值将日益显现,培养和基于培养的功能验证将是未来的重点之一。人体微生物组学将阐述并调整人与微生物组之间
的关系,此领域相关研究有巨大的发展空间。