应用16S rDNA高通量测序分析孤独症谱系障碍患儿肠道菌群的变化

目的 基于16S rDNA高通量测序分析孤独症谱系障碍(ASD)患儿肠道菌群的变化。方法 收集25例ASD患儿(ASD组)和22例健康儿童(对照组)的新鲜粪便样本,提取两组样本DNA,通过16S rDNA高通量测序和生物信息分析评估两组研究对象肠道菌群的变化情况。结果 在门水平上,两组的优势菌门均为厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门、脱硫菌门;在属水平上,ASD组的优势菌属为拟杆菌属、双歧杆菌属、志贺-大肠杆菌属、普氏菌属、链球菌属、克雷伯氏菌属、副拟杆菌属、肠杆菌属、小杆菌属、考拉杆菌属。两组研究对象肠道菌群的α多样性及β多样性无明显差异。ASD组中疣微菌门、疣微菌纲、疣微菌目、阿克曼菌科、阿克曼菌属显著富集。ASD组的婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌的相对丰度低于对照组(P<0.05)。结论 与正常儿童相比,ASD患儿存在肠道菌群失调,疣微菌门、阿克曼菌属相对丰度增加,婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌相对丰度减少,但目前对于ASD患儿肠道菌群的改变未有统一结论,仍需进一步深入研究。

基于16S rRNA高通量测序技术的肠道菌群多样性推断死亡时间

目的采用16S rRNA高通量测序技术探究大鼠肠道菌群变化与死亡时间(postmortem interval,PMI)之间的关系。方法大鼠腹腔麻醉致死后置于16℃,提取死后0、1、2、3、5、7、9、12、15、18、21、24、27和30 d共14个时间点的盲肠内容物DNA,采用16S rRNA高通量测序技术,检测大鼠盲肠内容物中的肠道菌群,对数据进行多样性及差异性分析。结果死后30 d内大鼠肠道微生物菌群总数未发生明显变化,但菌群多样性呈上升趋势。在死后13个时间点共筛选出119个具有显著差异的细菌群落。构建全部时间点、9 d前、12 d后PMI推断的偏最小二乘(partial least squares,PLS)回归模型,其决定系数(R2)分别为0.795、0.767和0.445;交叉验证均方根误差分别为6.57、1.96和5.37 d。结论利用16S rRNA高通量测序技术探究死后30 d内肠道菌群的变化规律,其组成和结构出现了明显的变化,且建立的PLS回归模型表明PMI与肠道菌群之间高度相关,呈一定时序性变化。

基于16S rDNA高通量测序技术分析加味温胆汤对抑郁模型大鼠肠道菌群的影响

目的探讨加味温胆汤对抑郁模型大鼠肠道细菌丰度及构成的影响。方法采用孤养结合慢性不可预见性温和应激(CUMS)法复制抑郁模型大鼠,通过应用旷场实验、糖水消耗实验,检测各组大鼠情绪变化,评估抑郁模型是否成功复制及加味温胆汤抗抑郁效应;应用16s rDNA高通量测序分析技术,研究加味温胆汤对肠道细菌丰度及构成的调控作用。结果与空白组比较,抑郁模型大鼠旷场实验、糖水消耗量得分均减少(P<0.01),肠道有益菌Firmicutes和Bacilli丰度降低、有害菌Bacteroidetes和Bacteroidia丰度增加(P<0.05)。与模型组相比,加味温胆汤干预后,大鼠旷场实验、糖水消耗量得分升高(P<0.05),肠道有益菌Firmicutes和Bacilli丰度增加、有害菌Bacteroidetes和Bacteroidia丰度降低(P<0.01),且相似度上更接近于空白组。结论加味温胆汤可能通过增加益生菌抑制致病菌调控肠道菌群,从而发挥抗抑郁作用。

高通量测序技术在低频突变检测中的应用

体细胞突变的累积与衰老、肿瘤及多种疾病的发生密切相关。在正常组织细胞中,基因组中自发突变和诱发突变的变异等位基因频率极低,对这类低频突变的检测一直面临挑战。第二代和第三代高通量测序(next-generation sequencing,NGS)技术的出现,可以实现任意物种全基因组上变异的直接检测,克服传统突变检测技术的诸多局限性。但是常规NGS由于测序错误率较高从而限制了其在低频突变检测上的应用,基于分子一致性测序策略进行错误矫正的高准确性NGS测序技术作为有效的低频突变检测工具,有望在环境诱变剂的评价与研究、细胞与基因治疗药物风险评估、人群健康风险监测和生命科学基础研究领域发挥重要作用。本文对比经典突变检测方法,对基于NGS的低频突变检测技术研究进展进行综述,并对应用前景进行展望,以期为该技术的进一步开发、研究和在相关领域的应用提供参考。

基于16S rDNA高通量测序技术分析湖北黑头羊瘤胃细菌的多样性

为了解湖北黑头羊瘤胃细菌多样性及群落结构,选择体重(35±2)kg、安装有永久性瘤胃瘘管的12月龄湖北黑头羊羯羊15只,正常饲喂20 d后采集瘤胃液样品,提取样品总DNA后对细菌16S rDNA序列的V4区进行PCR扩增,利用Illumina MiSeq PE300平台对扩增子进行高通量测序,并采用QIIME等软件对测序序列进行生物信息学分析。结果表明:15个样本共获得高质量有效序列51 762条,基于97%相似性共归为851个操作分类单位(OTU);α-多样性指数表明Chao1、Ace指数分别为509.39,502.40,Shannon、Simpson指数分别为6.23,0.958 2;经过物种注释和统计,15个门、24个纲、24个目、34个科以及87个属被鉴定;拟杆菌门(Bacteroidetes,66.94%)、厚壁菌门(Firmicutes,23.41%)、柔膜菌门(Tenericutes,3.19%)为优势门,拟杆菌纲(Bacteroidia,66.09%)、梭菌纲(Clostridia,20.74%)为优势纲,拟杆菌目(Bacteroidales,66.09%)、梭菌目(Clostridiales,20.74%)、厌氧原体目(Anaeroplasmatales,2.75%)为优势目,普雷沃氏菌科(Prevotellaceac,43.88%)、理研菌科(Rikenellaceac,12.33%)、毛螺旋菌科(Lachonospiraceae,10.47%)为优势科,普雷沃代菌属1(Prevotella1,35.37%)、普雷沃氏菌科未分类属(unclassified,17.73%)、理菌属RC9(RikenellaceaeRC9gutgroup,12.00%)为优势菌属。说明湖北黑头羊瘤胃细菌多样性较低,最优势菌门为拟杆菌门,厚壁菌门次之;普雷沃氏菌属1是湖北黑头羊瘤胃中最优势细菌属。

基于16S rDNA高通量测序技术分析水牛原料乳中细菌的多样性

为研究不同品种水牛原乳中的细菌组成,本研究采用16SrDNA高通量测序技术分析了印摩拉水牛、尼里·拉菲水牛及三品杂水牛原乳中的细菌多样性,结果显示,3品种原料乳样本中的细菌种类覆盖430个种314个属,共540个OTU,其中包括有益菌如乳酸杆菌(Lactobacillus)和致病菌如大肠埃希菌属志贺菌(Escherichia-Shigella);各样本的菌群组成和相对丰度分析结果表明,不同品种原料乳中主要菌群组成和优势菌均呈现明显差异,其中三品杂、摩拉、尼里·拉菲水牛原料乳中的优势菌属分别为肠球菌属(Enterococcus)、籍伏氏菌属(Vogesella)、假单胞菌属(Pseudomonas),样本中还有部分未鉴定的细菌,需要进一步研究。

基于16S rRNA全长高通量测序分析桶子鸡中细菌多样性

[目的]研究不同加工过程桶子鸡所携带的微生物多样性及菌落组成。[方法]采用PacBio三代全长高通量测序技术,对桶子鸡样本所携带细菌的16S rRNA的V1-V9区进行测序后进行统计分析。[结果]共获得67287条有效序列,2300个OTU数目,不同加工环节的桶子鸡中细菌群落存在差异。在门水平上,共获得15个细菌门,优势菌主要为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)、疣微菌门(Verrucomicrobia);在属水平上,共获得250个细菌属,优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、环丝菌属(Brochothrix)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、Janthinobacterium、黄杆菌属(Flavobacterium)、希万氏菌属(Shewanella)、Kaistella、冷杆菌属(Psychrobacter);在种水平上,共获得621个细菌种,优势菌种为Sediminibacterium magnilacihabitans、慢生根瘤菌sp011516665、Bradyrhizobium sp011516665、Pseudomonas fragi、干酪巨球菌(Macrococcus caseolyticus)、希瓦氏菌(Shewanella baltica)等。[结论]同一加工环境中获得的老汤复煮桶子鸡、放置12 h桶子鸡和老汤3个样本中携带的优势菌群组成存在一定相似性,但相对丰度存在一定差异。生鲜鸡及另一加工场所制作的刚出锅桶子鸡的优势菌组成与其他样本有很大差异。

基于16S rRNA高通量测序技术分析生鲜水牛乳在加工前的细菌多样性

本研究利用16S rRNA高通量测序分析生鲜水牛乳加工前的细菌多样性。分别提取刚挤出30min内,及冷藏5h、12h及24h的水牛乳样本细菌总DNA,PCR扩增其16S rDNA,利用纯化后的扩增片段构建其菌群的16S rDNA文库,采用Miseq PE300进行高通量测序及BLAST比对。结果显示,在属水平,刚挤出30min~冷藏5h组中的优势菌属为金黄杆菌属(39.28%)、巨型球菌属(16.47%)、乳球菌属(9.61%),而在冷藏12~24h组中则以不动杆菌属(34.95%)、芽孢杆菌属(11.2%)、库特氏菌属(9.01%)为优势菌属。葡萄球菌属在刚挤出组中未检出,但随着冷藏时间的延长,其丰度呈上升趋势。可以得出,生鲜水牛乳从刚挤出至冷藏24h内,其微生物群落结构和组成呈动态变化,且此次测序中条件致病菌检出率较高,冷藏12h后样本组中细菌多样性显著高于其他组,由此可知生鲜水牛乳从挤出至加工前,低温贮藏时间越短越好,最好控制在5h内。

基于高通量测序技术的9种铁线莲属药材混合粉末分子鉴定

目的建立基于高通量测序技术的9种铁线莲属混合粉末分子鉴定方法。方法采用高通量测序技术,对9种铁线莲属药材混合粉末样品中的总DNA经提取,对ITS2片段进行PCR扩增,利用Illumina MiSeq平台对DNA片段进行双端测序,最后采用FLASH、QIIME、GraPhlAn及MEGA 7.0软件对序列进行整理并聚类分析,鉴定混合粉末中的物种。结果混合粉末样品中得到高质量的ITS2序列共496条,铁线莲属物种含有序列72条,比对出棉团铁线莲、女萎铁线莲、短尾铁线莲、灌木铁线莲、单叶铁线莲、黄花铁线莲、粗齿铁线莲等7个物种,未能比对出东北铁线莲和芹叶铁线莲。结论以ITS2作为DNA条形码,采用高通量测序技术,可以鉴定出铁线莲属药材混合样品中的7个物种,为混合药材的鉴定提供依据。

基于高通量测序技术对不同地区米酒曲微生物群落结构的分析

采用高通量测序技术对湖北宜昌当地传统米酒曲与广西玉林传统米酒曲中的微生物群落结构进行解析,获得了酒曲中主要微生物种属和占比。结果表明,广西米酒曲在物种丰富度以及群落多样性上均高于宜昌米酒曲;广西米酒曲中优势真菌属以根霉属(Rhizopus)、毛霉属(Mucor)、毕赤酵母属(Pichia)和假丝酵母属(Candida)为主,宜昌米酒曲中根霉属(Rhizopus)和毛霉属(Mucor)为优势菌属;在细菌属水平上,广西米酒曲以片球菌属(Pediococcus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、魏斯氏属(Weissella)、乳杆菌属(Lactobacillus)为主,宜昌米酒曲优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)和魏斯氏属(Weissella);ASV/OTU韦恩图分析表明宜昌酒曲在物种独特性上要优于广西玉林酒曲。本研究揭示了宜昌传统米酒曲中的真菌与玉林传统米酒曲真菌菌种的差别,为逐步改善传统酒曲质量,以及相关微生物的进一步利用提供了理论指导依据。

基于16S rRNA高通量测序技术的生态学实验教学

利用微生物16S基因特定区域的通用引物对16S rRNA进行扩增,采用高通量二代测序技术,结合QIIME数据处理软件进行序列的筛选、比对和微生物鉴定,从而获得土壤中大量微生物物种OTU(Operational Taxonomic Unit)的分布信息。结果表明,该实验激发了学生的实验操作兴趣,拓展了本科生态学实验教学内容,有助于学生了解高通量测序技术在生态学研究领域的应用,提高学生综合实验能力。

高通量测序技术对杀菌型益生菌含乳饮料菌群结构分析

目的分析杀菌型益生菌含乳饮料中菌群组成结构,并探究宣称添加益生菌的真实性和合规性。方法本研究以高通量测序技术为基础,从市售11批次杀菌型益生菌含乳饮料中全基因组提取,进行V3/V4变异区序列的聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增后,整理及统计样品测序序列数目,操作分类单元(operational taxonomic unit,OUT)归类,生成稀释曲线、Alpha多样性、聚类、丰度分布曲线与分析菌群结构和菌种标示合规性。结果共得到39231条优质序列,分布在210~518 bp范围内;共注解到16个门、37个纲、71个目、129个科、265个属;从门分类水平主要为厚壁菌门(Firmicutes 91.66%),从纲的分类水平主要为芽孢杆菌纲(Bacill 90.43%),从目的分类水平主要为乳杆菌目(Lactobacillales 82.74%);优势菌种为德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜热链球菌;同时产品有检出携带致病性非益生菌菌群。11种产品标签标示与实际检测到菌株完全一致的仅有1批次。结论本研究建立的高通量测序技术能准确、快速地探究杀菌型益生菌含乳饮料中微生物菌群多样性和潜在的致病性,市售产品益生菌种类丰富,但同质化程度较高,产品间菌群分布均匀度差异大。

串联质谱联合高通量测序技术在新生儿遗传代谢病(IEM)筛查诊断中的应用价值

目的:探讨串联质谱联合高通量测序技术在新生儿遗传代谢病(IEM)筛查诊断中的应用价值。方法:回顾性分析本院2023年1月至2023年10月接收的3625例接受IEM筛查的新生儿的临床资料,对IEM患儿与正常新生儿的基本资料进行比较,并分析IEM新生儿的变异情况。结果:本组新生儿中基因变异共15例;IEM患儿与正常新生儿的基本资料差异无统计学意义(P>0.05);IEM相关基因变异的15例新生儿中,ACAD8基因复合杂合变异1例,SLC22A5基因变异携带者1例,前者被诊断为异丁酰辅酶A脱氢酶缺乏症,后者被诊断为原发性肉碱缺乏症;3例SLC22A5变异新生儿的游离肉碱水平(7.80±1.26)μmol/L明显低于3622例SLC22A5未变异新生儿的游离肉碱水平(18.95±3.25)μmol/L(P<0.05);4例MCC1/MCC2变异新生儿的丁二酰肉碱+3-羟基异戊酰基碱水平(0.48±0.08)μmol/L明显高于3621例MCC1/MCC2无变异新生儿的丁二酰肉碱+3-羟基异戊酰基碱水平(0.17±0.03)μmol/L(P<0.05)。结论:新生儿IEM筛查诊断中串联质谱联合高通量测序技术可取得确切的应用效果,对于存在基因变异携带的患者,要与其临床症状结合来开展诊断工作,避免出现漏诊的情况。

16S-rRNA测序技术分析早产儿肠道细菌基因组指导新生儿坏死性小肠结肠炎手术时机选择的研究

目的探讨16S-rRNA测序技术分析早产儿肠道细菌基因组指导新生儿坏死性小肠结肠炎(NEC)手术时机选择。方法前瞻性选择2021年1月至2022年6月百色市人民医院需要手术治疗的NEC患儿30例为观察组,选择同期内科保守治疗的Ⅰ期15例和Ⅱa期15例患者为对照组。采用HiSeq测序平台,借助双端测序模式进行高通量二代测序,比较两组多样性指数、优势均属丰度及不同优势菌比值等;绘制受试者操作特征(ROC)曲线,分析16S-rRNA测序技术的指导价值。结果60例患者60份样本中共获得细菌84个,且两组样品均为副杆状菌属最高,其次为Ruminococcus、Blautia、Aeromonas和Fusobacterium;两组肠道菌群上述菌门丰度存在差异(P<0.05);从粪便标本中共获得有效序列7347481条,人均130857条,测序平均覆盖度为(92.15±5.61)%;观察组手术治疗的NEC患儿中香农-维纳(Shannon)及辛普森多样性(Simpson)指数低于对照组内科保守治疗患儿,差异有统计学意义(P<0.05);ROC曲线结果表明,16S-rRNA测序技术在NEC患儿手术时机选择中的指导AUC为0.846,指导灵敏度为87.51%,特异度为83.16%。结论NEC患儿常伴有肠道细菌基因组改变,且菌群结构的变化与患儿病情严重程度有关,通过16S-rRNA测序技术能指导NEC患儿手术治疗时机。

基于16S rRNA高通量测序技术分析安格斯牛瘤胃微生物多样性和功能预测的研究

本研究旨在系统探索和分析安格斯牛瘤胃微生物多样性及其基因功能。选用体重550 kg左右的安格斯牛6头分成2组,利用基于16S rRNA高通量测序技术检测牛瘤胃液样本进行组学分析。结果表明,2组样本通过Illumina Miseq测序平台共获得86298条高质量优质序列,聚类为346个操作分类单元(OUT),经分类学鉴定分属13个门,21个纲,24个目,40个科,123个属。拟杆菌门(Bacteroidetes)43.16%和厚壁菌门(Firmicutes)36.29%为优势菌群。基于属的组成,依次为普雷沃氏菌属_7(Prevotella_7)29.28%、琥珀酸弧菌科_UCG-001(Succinivibrionaceae_UCG-001)11.30%、琥珀酸菌属(Succiniclasticum)11.10%、普雷沃氏菌属_1(Prevotella_1)6.65%、瘤胃球菌属_1(Ruminococcus_1)5.17%、琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)2.75%等。16S功能预测和COG、KEGG代谢通路数据库对比发现,功能集中在氨基酸运输和代谢、碳水化合物转运及代谢的相关基因上,可能含有丰富的蛋白分解、转运及代谢酶相关基因和大量的纤维素以及木质素降解酶基因。经碳水化合物活性酶(CAZymes)注释和KEGG代谢酶数据库比对显示,预测的功能基因糖苷水解酶和糖基转移酶所占比例较高;产乙酸和丁酸相关酶基因丰度较高。安格斯牛瘤胃内含有丰富的蛋白质分解、木质纤维素降解和挥发性脂肪酸生成菌群及酶系,为展示瘤胃微生物多样性,发现和筛选新的功能酶基因提供参考。

基于16S rDNA高通量测序技术分析北京豆汁儿微生物多样性和功能预测的研究

以北京不同城区具代表性的6家豆汁儿店的豆汁儿为研究对象,采用16S rDNA测序分析对豆汁儿中所含优势菌进行研究。结果表明:乳杆菌属(Lactobacillus)是豆汁儿中的优势菌属,乳杆菌目(Lactobacillales)占比达到95.8%以上。优势菌种为食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)、沙克乳酸杆菌(Lactobacillus sakei)。对豆汁儿中乳杆菌目(Lactobacillales)进行功能预测分析,推测豆汁儿中的风味物质来源于氨基酸代谢,发酵过程中产生β-低聚半乳糖及GOS,益于肠道菌群健康。

基于16S rRNA高通量测序技术探究补中益气加减方对胃癌荷瘤小鼠肠道菌群的影响

目的:基于16S rRNA高通量测序技术观察补中益气加减方对胃癌荷瘤小鼠肠道菌群结构组成和多样性的影响,探讨该中药复方治疗胃癌的潜在作用机制。方法:取24只小鼠采用腋下皮下注射MKN-28人胃癌高转移细胞悬液的方法制作胃癌荷瘤小鼠模型,待瘤块长到5 mm^(3)时视为造模成功。将造模成功的小鼠随机分为模型组、补中益气加减方组(中药组)和程序性死亡受体1(PD-1)抗体组(阳性药物组),每组8只,另取8只正常小鼠作为正常组。中药组按每日25 g/kg剂量灌胃给药,连续灌胃24 d;阳性药物组按每次10 mg/kg,每3 d腹腔注射1次给药,共给药8次;正常组和模型组给予每日1次等体积生理盐水灌胃,连续24 d。给药期间监测各组小鼠体质量,给药结束后收集小鼠粪便颗粒,运用16S rRNA高通量测序技术检测小鼠粪便中的肠道菌群结构组成和多样性,随后分离肿瘤并称重。结果:给药期间各组小鼠体质量波动不大,给药结束后各组小鼠体质量比较差异均无统计学意义(P>0.05)。给药结束后,中药组和阳性药物组小鼠瘤质量均显著低于模型组(P<0.05,P<0.01)。各组小鼠肠道菌群的操作分类单元(OTUs)共有17 905个,每组特异性OTUs分布为正常组1309个,模型组6236个,中药组1110个,阳性药物组462个。α多样性方面,模型组小鼠肠道菌群丰富度指数和多样性指数均显著升高(P<0.01,P<0.05),而中药组、阳性药物组小鼠肠道菌群上述指数均较模型组显著降低(P<0.01);β多样性方面,模型组和正常组小鼠的肠道菌群微生物群落构成差异明显,而中药组和阳性药物组与正常组接近。在门水平方面,与正常组比较,模型组小鼠肠道菌群中拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度降低,厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)丰度升高,差异均无统计学意义(P>0.05);Firmicutes/Bacteroidetes值(F/B值)显著升高(P<0.01)。与模型组比较,中药组和阳性药物组小鼠肠道菌群中Bacteroidetes、Proteobacteria丰度升高,Firmicutes丰度降低,差异均无统计学意义(P>0.05);F/B值显著降低(P<0.05,P<0.01)。在属水平方面,与模型组比较,中药和阳性药物可共同调节胃癌荷瘤小鼠肠道菌群Muribaculum、Enterorhabdus、Anaerostipes、Barnesiella、Clostridium、Lacrimispora、Lactonifactor、Dorea、Streptococcus、Mediterraneibacter10个菌属(P<0.05)。结论:补中益气加减方对胃癌荷瘤小鼠瘤体有抑制作用。胃癌造模使小鼠肠道菌群结构发生变化,补中益气加减方与PD-1抗体均能有效改善胃癌荷瘤小鼠肠道菌群多样性,维护肠道微生态平衡,这可能是两种药物抑制胃癌进展的共同靶点。

基于16S rRNA高通量测序技术分析小鼠实验性结肠炎肠道菌群结构特征

目的:明确溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)与肠道菌群间的相互关系,为寻找简单、安全的UC治疗方法提供实验基础。方法:通过3%硫酸葡聚糖钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导建立小鼠溃疡性结肠炎模型,观察检测体重变化、肠道病理改变,采用16S rRNA高通量测序技术,检测小鼠粪便中的肠道菌群,并分析比较结肠炎小鼠与正常小鼠间肠道菌群的多样性及丰度。同时,利用已有数据库,预估肠道菌群内的功能基因构成,分析2组间的菌群基因功能差异。结果:溃疡性结肠炎小鼠体重明显减轻,且肠道上皮完整性被破坏,同时肠道菌群多样性明显降低,溃疡性肠炎组小鼠肠道内双歧杆菌属降至0.2%明显低于正常组小鼠(P<0.05),而乳酸杆菌属平均丰度也显著降低至2.9%(P<0.05),提示可能是通过影响机体代谢从而造成溃疡性结肠炎的发生、发展。结论:溃疡性结肠炎小鼠的肠道菌群多样性降低,菌群分布均发生显著改变。

基于16S rDNA高通量测序方法比较新疆西北部地区乳品中微生物的多样性

为更加全面地了解新疆特色乳品中微生物多样性,比较不同动物来源的原奶和酸奶的细菌群落结构,运用高通量测序技术,对乳品中细菌16S r DNA V4-V5区测序,进而对新疆克州和塔城地区牛奶、驼奶、马奶、羊奶、酸牛奶、酸驼奶和酸马奶7种乳品中细菌群落组成和多样性进行分析。研究共获得539 557条有效序列,379个OTU。多样性分析表明,原奶样品中细菌Shannon-Wiener指数明显高于酸奶样品。微生物群落组成分析发现,不同乳品之间菌群组成差异较大。7种乳品中的菌群均以厚壁菌门和变形菌门为主,但原奶样品主要以变形菌门为主,而酸奶样品主要以厚壁菌门为主。在属水平上,牛奶主要以假单胞菌属(Pseudomonas)为主,驼奶主要以埃希菌属-志贺菌属(Escherichia-Shigella),马奶主要以明串珠菌属(Leuconostoc)为主,羊奶中的优势菌属为乳球菌属(Lactococcus),而酸牛奶、酸驼奶和酸马奶都是以乳杆菌属(Lactobacillus)为优势菌属。不同动物来源的原奶和酸奶样品中的微生物多样性存在显著差异,并且原奶中检测到的环境污染菌和致病菌(或条件致病菌)的丰度也相对较高。本研究结果将为准确评估乳品中的微生物群落对新疆地区少数民族健康的影响提供一定的数据基础。

基于16s rRNAs高通量测序分析糖尿病足骨髓炎感染骨组织中的病原微生物

目的利用16s rRNA高通量测序技术分析糖尿病足骨髓炎(DFO)感染骨组织中病原微生物特点,为临床感染病原菌的鉴定及治疗提供快速、准确的方法。方法收取2016年9月~2017年4月于本科室住院的16例DFO患者清创术中获取的感染骨标本,分别利用16s rRNA高通量测序技术和血培养分析仪进行病原微生物的鉴定,分析16s rRNA测序结果中DFO的菌群特点,并与培养结果相比较。结果 16s rRNA测序显示DFO骨组织病原微生物多样性较大,分布较为均匀,共获得优势菌属20种,占所有菌属的87.00%,其中Prevotella是丰度最大的菌属。两种鉴定方法结果均显示DFO病原菌以革兰氏阴性菌为主。与培养法相比,16s rRNA测序阳性率较高(100%vs 88.24%),平均每个样本病原菌数较多(12.56 vs 1.50),革兰氏阴性菌所占的比例较高(67.16% vs 50.00%)。此外,16s rRNA测序结果覆盖了除Escherichia coli、Serratia marcescens及Enterobacter cloaca外的所有培养病原菌结果,甚至有高达13种菌属不存在于培养结果,其中Anaerococcus、Veillonella、Bacteroides、Fusobacterium、Porphyromonas、Finegoldia、Prevotella、Peptostreptococcus、Parvimonas、Peptoniphilus和Bulleidia均为专性厌氧菌或严格厌氧菌,而培养结果中并无厌氧菌的出现。但培养结果显示,DFO中多重耐药菌的比例高达58.33%。结论 16s rRNA高通量测序能较好展示DFO骨组织中菌群微生态的多样性及丰度特点。DFO骨组织病原微生物多样性大,分布均匀,但优势菌属分布离散,以革兰氏阴性菌为主。与培养法相比,16s rRNA测序对病原菌的鉴定简单而准确,尤其在对革兰氏阴性菌和厌氧菌鉴定方面有显著的优势,可快速而准确地指导DFO感染治疗。