泸型酒糟醅中微生物组学和挥发性代谢物关联性分析

为了揭示泸型酒糟醅微生物-挥发性代谢物的时间特征,阐明泸型酒“窖香浓郁”风味的内在机制。该研究以不同发酵时间点的糟醅为研究对象,采用宏基因组测序法解析糟醅中的微生物组成,使用顶空固相微萃取结合气质联用测定糟醅中的代谢物的种类和含量,同时测定其水分、酸度、淀粉和还原糖的含量,并进行Pearson’s关联性分析。结果表明,糟醅中微生物和挥发性代谢物有明显的时间特征,其组成和含量随着发酵时间的延长不断变化。Lactobacillus、Limosilactobacillus、Weissella、Bacillus、Pediococcus、Kazachstania、Aspergillus、Thermoascus、Thermomyces和Issatchenkia是糟醅发酵的优势菌群,其与己酸乙酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯等163种代谢物质生成具有密切的关系。此外,该研究还发现,泸型酒糟醅在发酵过程中经历了糖化、酒化、生香3个典型的阶段,尤其生香阶段大量生成的己酸乙酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯是确保其“窖香浓郁”风味的物质基础。

膀胱癌相关泌尿道及肠道微生物组学的研究进展

膀胱癌是最常见的泌尿系肿瘤之一,而人体泌尿道已被证明并非无菌,泌尿道菌群在尿路上皮癌的病理生理学和治疗中的意义尚有待研究。同时肠道菌群也已成为临床上的重要因素,被证明在机体新陈代谢、局部和全身炎症以及免疫中有各种作用,微生物能影响癌症的临床进程、化疗或免疫治疗药物的疗效、生物利用度和副作用。本综述将探讨膀胱癌与泌尿道、肠道微生物之间的关系,通过对微生物组与肿瘤细胞之间相互作用的更好理解,挖掘可靠的疾病预测因子、预后指标以及治疗靶点。

微生物组学关联分析方法和策略

目的微生物组研究中的典型数据是由操作分类单元(OTU)计数组成,这些数据具有零膨胀、过离散、偏态等特点,常常被研究者忽视。本文旨在介绍微生物组学数据关联分析方法,并提出相关研究策略。方法根据微生物组学数据特点,本文拟从线性相关分析和非线性相关分析的角度,对近年来国内外研究者提出的微生物组学数据关联分析的统计分析方法展开讨论。结果根据各方法的核心思想及优缺点,总结统计分析策略。结论运用本文提出的统计分析策略,可有效识别微生物同其他研究指标间多种函数形式的关联。为探讨微生物对人体健康影响,研究微生物的作用机制提供线索。

微生物组学研究与经济作物虫传病害的绿色防控分析

粮食供应与食品安全是世界各国面对的共同问题,在这样的情景下,人类在发展过程中应积极拓宽农业视野,在农业经济发展中加强绿色防控技术的应用,在实现高产的同时,确保食品的质量安全。虫传病毒和细菌在进化与传播中对宿主的代谢与免疫反应会产生较大影响,且影响着介体昆虫的摄食、繁衍行为及和其他虫类群落之间的关系,促进着介体的生长发育,两者逐渐形成了相对稳定的共生关系。文章基于生态化防控的思想,综合了既往微生物组学形成的研究成果,较为详细地探究了农业病虫害的绿色防控技术,以供同行们参考学习。

微生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。

人乳微生物组学

母乳中含有其自身的微生物菌群,可能对母体的乳腺健康、喂养儿的肠道菌群定植以及对病原体的防护等具有重要意义。人乳微生物组学采用现代分子生物学技术,研究人乳中存在的微生物种类、数量和影响因素,以及通过母乳喂养对喂养儿免疫功能的启动、肠道免疫功能发育和对营养与健康状况的近期影响和远期效应。人乳微生物组学方法包括16S和宏基因组测序、高通量培养、基因芯片、荧光原位杂交等。母乳喂养婴儿和配方食品喂养婴儿的肠道菌群构成和活性均有明显差异。围产期因素改变或影响母乳和母乳喂养儿微生物组的发育,如遗传因素、分娩方式、过量使用抗生素、膳食不均衡、卫生洁癖以及持续压力/应激等。本文介绍了人乳微生物组学基本概念、母乳与配方食品喂养对婴儿肠道微生物组的影响、影响母乳微生物组的潜在因素、调节人乳微生物组的潜在意义等。

无菌动物在肠道微生物组学研究中的应用研究现状

肠道微生物被视为一个“功能器官”,其数量庞大、种类繁多,在营养代谢、机体免疫与屏障保护等方面发挥着重要的作用。肠道微生物的广泛深入研究促进了无菌动物模型的开发与应用,无菌动物技术体系的建立与发展则反过来加速肠道微生物组学的研究进程,它们相互促进、协调发展,既提高了我们对肠道功能微生物组学的深层次认识,又促使无菌动物技术体系更加完善成熟。鉴于二者间的紧密联系,本文主要介绍无菌动物在畜牧微生物组学和营养微生物组学研究中的应用,并对制约无菌动物技术体系发展的相关因素进行探讨,为推动二者的“紧密合作,共同发展”明确方向。

健康女性与子宫内膜异位症患者肠道菌群微生物组学研究

探讨分析健康女性与子宫内膜异位症患者肠道菌群微生物组学。方法:收取2020年1月-2021年7月期间,院内收治卵巢子宫内膜异位症患者(OE 组,n = 14)、深部浸润型子宫内膜异位症患者(DIE组,n = 12)及健康女性(Control组,n = 10)的粪便,通过16S rRNA扩增技术对菌群V3?V4片段进行测序、结果分析和功能预测。结果:组间菌群的多样性差异无统计学意义;OE 组和 DIE 组的 Negativicutes(纲)和 Fusicatenibacter(属、种)显著减少,NK4A214_group(属)和 Eubacteri um_coprostanoligenes_group(种)显著增多。功能预测发现氨基酸代谢和ABC转运蛋白基因在OE组富集。结论:子宫内膜异位症患者的肠道存在菌群失调,卵巢子宫内膜异位和深部浸润型子宫内膜异位的发展可能与氨基酸代谢和转运蛋白基因有关。

16S rRNA基因序列分析在人体微生物组学研究中的进展及应用

在人体表面以及与外界相通的腔道中,如皮肤、胃肠道、鼻腔等部位,定植着大量以细菌为主的微生物群落。这些微生物的数量可达人体自身细胞数的10倍以上,其基因数量更多达人体基因数的100多倍〔1〕。微生物群落在人体内维持一定的动态平衡,参与调节人体的一系列生理生化反应,如免疫调节、食物消化、维生素合成等。因此,微生物群落的平衡失调可能导致各种感染性、过敏性疾病甚至肿瘤的发生。人体微生物组的概念最早在2001年提出,是对人体共栖。

微生物组学及其应用研究进展

随着高通量测序技术和生物信息学的发展,尤其是宏基因组在人类肠道微生物鉴定方面的应用,微生物组学应运而生。概述了微生物组的多样性及其在人体健康、农作物生长、畜牧业发展、环境治理、工业生物技术产品生产等方面的应用,并对微生物组学的研究方向和应用前景作了展望。

并发不孕的子宫内膜异位症患者阴道菌群的微生物组学研究

目的:探讨子宫内膜异位症(EMs)患者人群中是否合并不孕患者的微生物组学差异,并找出相关的差异细菌和微生物学标识。方法:选取2018年4月2019年9月于中国医学科学院北京协和医院妇产科手术诊断为EMs的患者66例,按是否合并不孕分为不孕组(n=17)和对照组(n=49),通过对于阴道后穹窿分泌物细菌16S核糖体RNA(16S-rRNA)测序结合生物信息学分析,使用细菌群落多样性算法(alpha多样性、beta多样性)、主坐标分析(PCoA)距离矩阵算法(Bray-Curtis和Unifrac矩阵)、生物学标识算法(LeFSe)找出含量有差异的细菌物种。结果:2组患者的细菌群落在alpha多样性中未见显著差异,在beta多样性中可观察到不孕组的乳酸杆菌含量略有减少。有3种细菌属表现出了显著的统计学差异,分别是普氏菌属(Prevotella)、巨型球菌属(Megasphere)和小类杆菌属(Dialister),其在不孕组患者中明显升高。PCoA矩阵分析未表现出显著的差异。变形菌门(Proteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)可能是潜在的生物学标识物。结论:在EMs患者中,是否合并不孕与下生殖道细菌群落差异有关,细菌丰度的变化可能用来评估宿主的免疫水平与EMs不孕患者症状差异,为今后EMs不孕的机制研究和微生物诊断学发展奠定了理论学基础。

肠道微生物组学与糖尿病视网膜病变研究进展

近年来,很多研究发现微生物与眼部疾病之间的关系,并提出“肠-视网膜轴”的概念,肠道微生物组学通过影响血液循环中脂多糖、短链脂肪酸、胆汁酸、三甲氧胺的水平及色氨酸的代谢,导致胰岛素抵抗、慢性炎症的发生、免疫调节的失衡等,从而参与糖尿病视网膜病变的发生发展。临床上对糖尿病视网膜病变治疗没有特效药物,通过调节肠道微生物组学的微环境为糖尿病视网膜病变的治疗开辟了新方向。

大数据:微生物组学及其他生物医学领域的机遇与挑战

随着高通量技术的发展,生物数据大爆发式地增长。如何有效地利用生物大数据成为现代生物学的机遇和挑战。大数据和传统数据相比,呈现出很多不同的特点,包括常被提到的3个v(volume,variety,velocity即数据量的巨大、数据类型的多样和数据采集和处理的快速)。本文针对生物医学研究,详细介绍了大数据的杂乱性、可重复利用性、开放性等几个特点。同时结合微生物组学在元分析方面的最新进展,并用实例来阐述了我们在大数据采集方面应该有前瞻性的考虑,提出了在数据管理上如何保护隐私的挑战,探讨了对大数据进行分析的工具和方法。

微生物组学在葡萄枝干病害防治中的研究进展

葡萄枝干病害是一类复杂的病原性真菌病害,危害严重,防治困难,其与植物免疫力有关的"机会性发病"特点是限制其高效防治的重要因素。植物微生物组与其免疫力息息相关,明确、构建和改造微生物组是实现葡萄枝干病害有效防治的可能途径之一。综述了葡萄枝干病害的发生特点、微生物(组)与病害发生的相关性研究进展,并探讨了目前利用微生物组学研究葡萄枝干病害的局限及改进方面,对葡萄枝干病害的防治具有重要意义。

人体微生物组学与精准医疗

长期以来，现代医学一直致力于临床疾病的特异性诊断、预防和治疗方法的研究。由于病人的个体化差异明显，某些疾病的临床表现和治疗方案存在很大不同，现有诊断和治疗方法已不能适用。近年来，越来越多的科学家将研究重点转向了针对特定疾病或特定患者的“精准医疗”。精准医疗的早期研究多数是针对肿瘤的诊断，特别是针对由生殖系统基因突变所引起的肿瘤.

微生物组学在慢性子宫内膜炎诊断中的应用分析

目的微生物组学对慢性子宫内膜炎临床诊断效果进行探究。方法子宫内膜间质常常有大量浆细胞及淋巴细胞,因为症状不够典型在临床工作中常常被忽视。本文对慢性子宫内膜炎患者的疾病分类及正常子宫内膜微生物、慢性子宫内膜炎患者的子宫腔与子宫内膜微生物特点进行分析。结果患有慢性子宫内膜炎必须要引起重视,听从医生的吩咐,正常的女性宫颈上部及子宫内膜也存在微生物,慢性子宫内膜炎子宫内膜最为常见的细菌(葡萄球菌、大肠杆菌、链球菌、厌氧菌,此外还有淋菌)等细菌。结论根据研究表明,慢性子宫内膜炎与一些不良的生殖疾病有着密切的联系。慢性子宫内膜炎是因为子宫感染发炎从而导致子宫内膜炎症,由此看来,根据子宫内膜受感染的微生物及病因进行对症下药,有利于改善慢性子宫内膜炎的诊治现状,而微生物组学在进行慢性子宫内膜炎的诊治时有着较强的功能性。

微生物组学的法医学应用新进展、挑战和机遇

微生物群落演替与样本种族、性别、健康状况、生活方式、死亡时间等重要因素密切相关,具有较大的法医学潜在应用价值。本文总结了近年来微生物组学应用于法医学同一认定、地域特征鉴识、组织或体液来源鉴定以及死亡时间推断等方面的研究,并介绍了基于二代测序数据用于微生物学研究的主要机器学习算法。此外,还分析了当下法医微生物组学面临的检材提取与保存、标准化和数据库建设、伦理审查和实践适用性等问题。未来借助微生物多组学技术将有望以全面动态的角度探索微生态系统,从而推动法医微生物组学的应用发展。

微生物组学联合代谢组学方法在中医药现代化研究中的应用

肠道微生物理论与组学中最接近表型的代谢组学联用,可发现宿主与肠道微生物之间的代谢交换和“共代谢”过程,进而获取肠道微生物和宿主共同代谢物的功能特征图谱,在中医学原创理论诠释[1,2]、中药临床疗效与安全性研究[3,4]、针灸疗效[5]等方面涌现出大量研究。笔者针对相关研究进行综述,并阐释微生物组学联合代谢组学研究机制及中医药研究策略,提出该研究领域目前存在问题等,以期为应用肠道微生物组学联合代谢组学研究中医药科学问题提供新思路。

微生物组学在新生儿临床照护的应用研究进展

美国国立卫生研究院人类微生物组项目已经开展了十年多,旨在提供资源、方法和发现,将人类及其微生物组之间的相互作用与健康相关结果联系起来[1]。其中,新生儿健康是人类微生物群落研究项目的重要领域和关注焦点。近年来,高通量测序技术的发展提供了一种可以详细描述复杂微生物动力学的方法。微生物组研究已经获得了高通量测序技术进步的优势,特别是16S rRNA基因扩增子和鸟枪测序,这极大地增加了我们对人类早期生命微生物群发育的了解。微生物组的组成和多样性被认为会影响新生儿关键的健康结果,包括坏死性小肠结肠炎的发展、迟发性败血症、身体生长改变等。而使用微生物组学方法探索新生儿微生物组有助于更好地了解微生物组与新生儿疾病之间的联系,以改善新生儿群体的最佳健康结果。

中药微生物组学及其研究策略

微生物组与中医药的密切联系已得到广泛关注。近年来,随着高通量测序技术和多组学技术的不断进步,微生物组学领域不断涌现出新的技术、成果和理论。为推动微生物组学与中药学的深度融合,该文在前人研究基础上提出“中药微生物组学(traditional Chinese medicine microbiomics, TCMM)”这一学科概念,即通过生物学、生态学和信息学等现代技术研究微生物组在中药资源、药材加工贮存和临床疗效等中药学领域中功能及应用的前沿学科,其基本内涵包含了与中药品质、安全及功效有关的微生物组的结构、功能、相互作用、分子机制及应用策略。该文首先对中药微生物组学的发展沿革进行总结,强调了中药微生物组学对微生物组复杂性和整体性的深刻认识。在此基础上,该文系统综述了中药微生物组学在助力中药资源可持续发展、促进中药发酵标准化与多样化、加强中药贮藏安全、解析中医药理论与临床疗效科学内涵等研究内容及应用,并从基础研究、应用研究和系统研究3个层面阐述了中药微生物组学的研究策略与方法。中药微生物组学将促进中药学与前沿科学技术和理念的融合,拓展中药研究的深度与广度,推动中药现代化。