Illumina高通量测序技术分析早产儿出生后肠道菌群变化的初步研究

目的初步探讨NICU早产儿出生后肠道菌群变化特征及其与败血症的关系。方法以复旦大学附属儿科医院NICU住院的早产儿为研究对象,于出生后第1天采集胎粪,之后于每周龄时或评估败血症时采集粪便样本,直至出院或生后8周。采用Illumina高通量测序技术对粪便样本中所有细菌的16S rRNA-V3区进行DNA测序,应用MG-RAST V3.3.6分析和统计样品序列数目、操作分类单元(OTU)数量,分析肠道菌群物种丰度和分布,并进行聚类分析。结果 3例早产儿共采集生后1、7、14和21 d的12份粪便样本,其中5份样本PCR扩增失败,7份样本(例1生后14、21 d;例2生后7、21 d;例3生后7、14、21 d)DNA测序成功进入分析。3例早产儿平均胎龄为(31.3±0.8)周,平均出生体重为(1 540±144)g。3例均生后应用抗生素,其中例1母亲有产前抗生素暴露史;例2在住院过程中发生全身炎症反应综合征。17份样本稀疏曲线表明测序深度充分。物种多样性分析显示OTU值为381~608,微生物丰度较高,且与日龄呈正相关,其中例2生后7 d样本肠道菌群多样性最低;27份样本共检测到18个菌门,均以放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门为优势菌门;变形菌门在例1生后14和21 d样本分别占97.52%和49.11%,放线菌门在例2生后7 d样本占99.46%;3共检测到172个科,其中63科为7份样本共有;相对丰度≥1%的科共检测到10个,例2生后7 d样本棒状杆菌科占97.90%,21 d样本中葡萄球菌科占27.16%;4聚类分析显示,同一研究对象不同时点肠道微生物相似性较高。结论早产儿产前抗生素暴露及出生后早期抗生素暴露可能会显著降低肠道微生物的多样性,影响正常菌群的定植。发展为败血症的早产儿生后肠道微生物多样性较低,以致病菌占优势的肠道微生物区可能与败血症的发生相关。

Illumina高通量测序技术检测医院内空气中微生物

目的:应用Illumina高通量测序技术对医院内空气环境进行检测,了解医院内不同科室空气中常见微生物的分布特点。方法:利用恒流负压收集器采集北京医院门诊、急诊、外科监护室、呼吸监护室4个科室的空气样本,提取微生物DNA样本,利用Illumina高通量测序技术分析不同科室空气环境中微生物的种类和相对含量。结果:高通量测序的方法可一次性检出上千种微生物,如真菌、细菌、病毒,其优势在于对真菌的鉴定。在外科监护室、呼吸监护室,致病性真菌占空气中真菌的比例较高,分别为60.37%、81.59%,而在门诊、急诊,该比例稍低,分别为53.25%、58.98%。在真菌菌属分类中,霉菌中的曲霉,酵母菌中的隐球菌和念珠菌所占比例较高。结论:高通量测序技术应用于医院环境监测,可提供更多机会性感染的病原菌信息,对改进医院环境监控的技术方法及提高医院感染的监控水平提供实验基础。

关于校级基因组测序平台管理的探讨

2010年清华大学基因组测序平台建立以来,为校内外的研究工作者提供了良好、可靠的实验服务。为了提高服务质量,初步建立了GLP实验室,制定了相关文件和文档。该文从良好实验室规范、质量保证、质量控制、标准操作程序等几个方面探讨了校级基因组测序平台管理的问题。

基于16S rRNA基因测序法分析北京霾污染过程中PM_(2.5)和PM_(10)细菌群落特征

2013年1月8~14日,北京出现了严重的霾污染.霾污染时高浓度的大气颗粒物增加了暴露人群的健康风险,而大气中的微生物也可能带来一些风险,但目前对霾污染时大气中微生物组成了解较少.本研究选取了2013年1月8~14日北京7d的PM2.5和PM10采样样本,通过对细菌16S rRNA基因V3区扩增和Mi Seq测序,得到PM2.5和PM10中的细菌群落结构特征,并将结果与相同采样样本的宏基因组测序结果及三项国外基于16S rRNA基因测序方法的大气中细菌研究结果进行了比较.研究发现7 d连续采样条件下,PM2.5中细菌群落结构在门和属的水平上均差别不大.在属级别上,节杆菌属(Arthrobacter)和弗兰克氏菌属(Frankia)是北京冬季大气中细菌群落的主要类群.16S rRNA基因测序与宏基因组测序结果对比分析发现,在属级别上,两种分析方法中有39个相同的属类群(两种分析方法丰度前50的细菌类群合并所得),弗兰克氏菌属(Frankia)和副球菌属(Paracoccus)在16S rRNA基因测序分析结果中相对含量较多,而考克氏菌属(Kocuria)和地嗜皮菌属(Geodermatophilus)在宏基因组测序结果中相对含量较高.在门和属的水平上,PM2.5和PM10中细菌群落结构特征呈现出相似的规律.在门水平上,放线菌门(Actinobacteria)在PM2.5中的相对百分比较大,而厚壁菌门(Firmicutes)在PM10中的相对百分比较大.在属水平上,梭菌属(Clostridium)在PM10中的相对百分比较大.与三项国外基于16S rRNA基因测序研究结果对比发现,尽管在采样地点和采样时间上有较大差异,大气中普遍存在一些相同的细菌类群,且近地面大气细菌群落结构特征相似度较高,区别于高空对流层中细菌群落结构特征.