基于16SrRNA基因测序对腹膜透析患者肠道微生态环境特征分析研究

目的探讨基于16SrRNA基因测序对腹膜透析患者肠道微生态环境的特征分析。方法选取2019年2—9月赣州市人民医院收治的60例接受规律性腹膜透析的患者作为观察组,另选取2019年5月于本院进行常规体检的60名受试者作为对照组。对所有受试者进行粪便提取和检测。比较两组炎症指标水平[C反应蛋白CRP)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)],分析观察组16SrRNA基因测序结果和肠道微生态检测结果。结果观察组CRP、hs-CRP、IL-6水平均高于对照组,TNF-α水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。60例患者中,腹膜透析透出液培养检出革兰阳性菌41例,阳性率为68.3%;观察组革兰阴性菌22例(其中大肠埃希菌14例),革兰阳性菌38例(其中表皮葡萄球菌13例,头状葡萄球菌、唾液链球菌均5例)。结论16SrRNA基因测序可准确评估腹膜透析患者的肠道情况,健康人群肠道微生物的群落较复杂,但基本稳定,为肠道菌群结构和功能研究提供了参考依据。

靶向代谢组学联合16SrRNA基因测序分析地黄炮制前后对肾阴虚证大鼠肠道菌群的影响

目的探讨地黄炮制前后对肾阴虚证大鼠肠道菌群的影响。方法将SD大鼠随机分为空白组、模型组、益生菌组(0.35 g·kg^(-1))、熟地黄高/中/低剂量组(3.5、1.75、0.875 g·kg^(-1))、生地黄高/中/低剂量组(3.5、1.75、0.875 g·kg^(-1)),每组9只。除空白组外,其余各组大鼠均肌肉注射地塞米松磷酸钠注射液(0.35 mg·kg^(-1)),每日1次,持续21 d。于造模第7天开始灌胃给药,每日1次,连续给药14 d。采用HE染色法观察肾上腺组织病理变化;ELISA法检测大鼠血清环磷酸腺苷(c AMP)、环磷酸鸟苷(c GMP)、促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺激素释放激素(ACTH)、皮质酮(CORT)水平;采用靶向代谢组学方法联合16Sr RNA基因测序检测各组大鼠粪便中短链脂肪酸的含量及肠道菌群多样性变化。结果(1)与空白组比较,模型组大鼠第7、14、21天体质量明显下降(P<0.05,P<0.01);血清中c AMP、CRH、ACTH、CORT含量及c AMP/c GMP比值均显著升高(P<0.01),c GMP含量显著降低(P<0.01);肾上腺皮质变薄,皮质各层边界不清。与模型组比较,熟地黄给药组大鼠第21天的体质量均明显增加(P<0.05,P<0.01),大鼠血清中c AMP、CRH、ACTH、CORT含量及c AMP/c GMP比值均明显降低(P<0.05,P<0.01),c GMP含量明显升高(P<0.05,P<0.01);生地黄给药组大鼠体质量变化不明显(P>0.05),生地黄高剂量组大鼠血清中CRH、CORT含量明显降低(P<0.01),生地黄中剂量组大鼠血清中ACTH含量明显降低(P<0.05);各给药组大鼠肾上腺皮质均有所改善,尤其熟地黄给药组大鼠肾上腺皮质各层增厚明显,改善作用优于生地黄组。(2)与空白组比较,各组间覆盖度指数(Coverage)的差异无统计学意义(P>0.05),各组覆盖度良好;模型组丰度指数(Sobs、Ace、Chao)、多样性指数(Shannon)显著升高(P<0.01),Simpson指数显著降低(P<0.01)。与模型组比较,熟地黄中、高剂量组的Sobs指数明显降低(P<0.05),熟地黄给药组及生地黄高剂量组的Chao指数显著降低(P<0.05,P<0.01),熟地黄高剂量组的Simpson指数明显升高(P<0.05)。生地黄对肾阴虚大鼠肠道微生物群落丰富度和多样性的改变较小,而熟地黄可以更好地维持肾阴虚大鼠肠道微生物群落丰富度和多样性的稳定。(3)与空白组比较,模型组大鼠粪便中的厚壁菌门丰度显著降低,拟杆菌门、放线菌门的丰度显著升高;乳杆菌属的丰度显著降低(P<0.01),norank_f__Muribaculaceae及Bifidobacterium的丰度显著升高(P<0.01)。与模型组比较,益生菌组和熟地黄高剂量组的菌群丰度恢复趋势与空白组更加相近,显示其对菌群比例的调节作用最佳;各给药组的乳酸菌丰度均有所上升,其中益生菌组显著升高(P<0.01);norank_f__Muribaculaceae及Bifidobacterium丰度均有所下降,其中益生菌组及熟地黄中、高剂量组显著降低(P<0.01),效果明显优于生地黄组。各组样本的COG功能主要集中于氨基酸转运与代谢,碳水化合物转运与代谢,翻译、核糖体结构与生物发生,复制、重组和修复等方面,但各功能在不同组间的丰度信息不同,可能是由于肠道菌群失调导致的差异。(4)与空白组比较,模型组大鼠粪便中的乙酸、丁酸、丙酸、己酸水平明显降低(P<0.05,P<0.01),异丁酸水平明显上升(P<0.01)。与模型组比较,益生菌组及熟地黄低、中、高剂量组大鼠粪便中的乙酸、丁酸、丙酸水平明显升高(P<0.05,P<0.01),异丁酸水平明显降低(P<0.05,P<0.01);生地黄给药组的上述指标虽然有所改善,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论地黄经炮制后对肾阴虚证大鼠治疗作用增强,可能与其对肠道菌群的调节作用有关。

基于16SrRNA基因测序技术研究低聚异麦芽糖对奶牛瘤胃细菌菌群的影响

【目的】本试验旨在利用16SrRNA基因测序技术研究低聚异麦芽糖对奶牛瘤胃菌群的影响。【方法】试验采用两阶段交叉设计方法,将4头泌乳中国荷斯坦泌乳奶牛随机分为两组,第一阶试验结束,经过恢复期后,再将试验组和对照组交叉,由之前对照组变为试验组。试验组添加60 g/(d·头)的低聚异麦芽糖。【结果】结果表明日粮添加低聚异麦芽糖后,奶牛瘤胃细菌菌群多样性无显著影响。门水平上分析,疣微菌门丰度显著增加(P<0.05)。属水平上分析,饲喂低聚异麦芽糖,奶牛瘤胃液Comamonadaceae_NA(未注释丛毛单胞菌属)丰度极显著提高(P<0.01),WCHB1-25_NA丰度极显著增加(P<0.01),Ruminobacte(瘤胃杆菌属)丰度显著增加(P<0.05),Salinibacterium(盐细菌属)丰度显著增加(P<0.05),Lactobacillus(乳酸杆菌属)丰度显著降低(P<0.05)。Acidaminococcus(氨基酸球菌属)、Aeromicrobium(气微菌属)、Actinotalea、Adlercreutzia菌属丰度有增加趋势(0.05<P<0.1),TMEG_NA菌属丰度有降低的趋势(0.05<P<0.1)。【结论】在本试验条件下,日粮添加低聚异麦芽糖对奶牛瘤胃菌群多样性无显著影响,纤维分解菌丰度影响差异不显著,淀粉分解菌丰度增加、乳酸生成菌丰度降低。

16SrRNA基因测序确定根瘤菌的系统发育

采用聚合酶链反应和ＤＮＡ测序技术分析了两个新根瘤菌群的代表菌株的部分１６ＳｒＲＮＡ基因序列，并对所得序列进行了聚类分析。在系统发育树状图中，菌株ｓｈ２２６２３所代表的根瘤菌群与菜豆根瘤菌、豌豆根瘤菌及发根土壤杆菌等构成一个亚群，另一个菌群的代表菌株ｓｈ１９３１２与土壤杆菌的３个种构成一亚群。这些结果初步确定了两菌群的系统发育地位，并揭示了根瘤菌与土壤杆菌两属间进化上的密切关系。

基于16SrRNA基因测序技术分析痰证糖耐量减低患者的肠道菌群特点

目的:探讨痰证糖耐量减低患者与健康人群肠道菌群的差异。方法:随机选取2018年1月~2018年12月宁波市中医院内分泌科门诊的20例痰证糖耐量异常(IGT)患者,同时选取20例体检中心的健康人为对照组,提取两组样本中细菌总DNA,通过Illumina Mi Seq平台进行测序,比较两组样本菌群组成和结构。结果:从菌群结构组成上分析:门水平上以厚壁菌门、拟杆菌门等为优势菌群;痰证组软壁菌门的相对丰度显著高于健康组。纲水平上痰证组杆状菌纲、α-变形菌纲、梭杆菌纲的相对丰度高于健康组。目水平上痰证组与健康组中梭菌目、乳杆菌目、梭杆菌目的相对丰度差异较大,痰证组中梭菌目的相对丰度明显低于健康人,乳杆菌目、梭杆菌目的相对丰度明显较健康人高。科水平上痰证组与健康组中乳杆菌科、普雷沃氏菌科、梭杆菌科的相对丰度差异较大,均高于健康组。在属分类水平上,痰证组与健康组较多菌属的相对丰度存在差异,其中乳杆菌属、普雷沃氏菌属、梭杆菌等属的相对丰度痰证组较健康组高,双歧杆菌属、瘤胃球菌属痰证组较健康组低。菌群多样性分析:两组样本的shannon指数通过秩和检验其差异具有统计学意义(P<0.05),IGT痰证患者肠道菌群群落的多样性显著低于健康人。结论:痰证IGT与肠道菌群紊乱有关,其中痰证组普雷沃氏菌的相对丰度增高、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)丰度值下降可能是其发生的主要原因。

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基因及宏基因组测序解析藏猪肠道菌群组成特征

【目的】旨在通过分析藏猪肠道菌群组成及其功能注释,探讨藏猪肠道菌群与其耐粗饲和抗逆性能的关系。【方法】以66头藏猪粪便微生物为试验材料,提取DNA样本,利用16S rRNA基因测序技术分析在门水平和属水平藏猪的肠道菌群组成,构建共有核心菌的菌群互作网络,结合27头藏猪肠道微生物宏基因组测序数据,进行KEGG通路和碳水化合物代谢酶(CAZymes)数据库注释分析,以期阐明与藏猪纤维代谢能力强和抗病力等优良特性相关的功能通路。【结果】(1)16S rRNA测序分析结果显示,拟杆菌门(Bacteroidetes)(39.34%~60.72%)和厚壁菌门(Firmicutes)(24.65%~38.5%)在藏猪肠道微生物门水平上占优势,而在属水平则依次是普雷沃氏菌属(Prevotella)、密螺旋体属(Treponema)和琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)的丰度最高;(2)利用Cytoscape软件构建藏猪肠道样品中共有的26个核心菌属之间的互作网络,各菌群在网络中存在合作关系和竞争关系,证明藏猪肠道菌群结构比较稳定;(3)宏基因组鸟枪法测序结果显示,在KEGG功能注释中藏猪肠道主要富集营养物质合成代谢和遗传信息处理相关通路,包括氨基酸的生物合成、碳代谢、群体感应通路等。此外,使用CAZymes数据库注释显示藏猪肠道中的糖基转移酶(GTs)基因家族相对丰度最高,主要为GT2、GT4和GT41基因,其次是糖苷水解酶基因家族(GHs)的GH13、GH2和GH3基因。【结论】藏猪具有丰富且独特的微生物组成和功能通路,与免疫和抗病相关的疣微菌门(Verrucomicrobia)和阿克曼氏菌(Akkermansia)是藏猪肠道特有的高丰度菌属,可能与藏猪适应高海拔低氧低温的环境及其抗病性能有关;与粗纤维代谢相关的密螺旋体属Treponema、Sphaerochaeta、纤维杆菌属Fibrobacter在藏猪肠道中富集,能够帮助藏猪降解饲粮中的粗纤维,适应半放牧的饲养模式。研究结果有助于了解肠道微生物在藏猪耐粗饲和抗逆性中的作用机制,为今后对藏猪优良特性的开发利用提供新的思路。

基于UPLC-Q-Orbitrap HRMS代谢组学和16S rRNA基因测序探讨骨疏丹补肾机制

目的 整合代谢组学和肠道微生物组学的研究策略探讨骨疏丹(Gushudan, GSD)预防氢化可的松诱导的肾阳虚证(kidney-yang deficiency syndrome, KYDS)大鼠的补肾作用机制。方法 分别采用超高效液相色谱-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Orbitrap HRMS)的非靶向代谢组学和16S rRNA基因测序分析的肠道微生物组学方法,分析正常对照组、肾阳虚证模型组、骨疏丹给药组和阳性对照组大鼠粪便代谢物谱与肠道菌群组成,采用Pearson相关分析探讨内源性差异代谢物与差异菌群之间的相关性。结果 基于UPLC-Q-Orbitrap HRMS的代谢组学方法在正负离子模式下共发现骨疏丹参与调控肾阳虚症的22种差异代谢物,如色氨酸、鹅去氧胆酸、肌酐和油酸酰胺等,主要涉及氨基酸代谢、胆汁酸代谢、能量代谢和脂质代谢。基于16S rRNA测序分析发现骨疏丹在属水平显著上调普雷沃氏菌(Prevotellaceae)的相对丰度(P<0.05),显著下调颤杆菌(Oscillibacter)的相对丰度(P<0.05)。相关性分析结果表明甘胆酸和鹅去氧胆酸与在属水平显著改变的普雷沃氏菌(Prevotellaceae)显著正相关(P<0.05),而与考拉杆菌(Phascolarctobacterium)显著负相关(P<0.05)。二十二碳六烯酸与毛螺菌(Lachnospiraceae)显著负相关(P<0.05)。结论 骨疏丹通过良性调节内源性代谢和肠道菌群结构发挥补肾作用,为中药通过肠-肾轴治疗疾病提供新的思路和方法。

基于16S rRNA基因测序技术分析急性肝内胆汁淤积大鼠的肠道菌群

目的 探讨ANIT诱导的大鼠急性肝内胆汁淤积(acute intrahepatic cholestasis,AIC)与肠道菌群的关系。方法 以SPF级的SD大鼠为实验对象,随机分为正常对照组、模型组,每组24只,依据取材时间不同又将各组随机分为24 h、48 h、72 h 3个亚组,每组8只。模型组通过一次性予2%ANIT按100 mg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃造模诱发AIC模型,正常对照组予等容积色拉油灌胃。通过高通量测序法对肠道粪便细菌16S rRNA的V_(3)~V_(4)区进行基因测序及生物信息学分析。结果 AIC造模后,随着时间增加,α多样性指数逐步升高,造模72 h组相比造模24 h组,Shannon指数有显著性差异;β多样性发现,利用基于加权Unifrac距离PcoA分析或NMDS分析均显示:正常对照组、造模24 h组和造模48 h组的肠道菌群显示比较明显的聚集效应;在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)丰度在造模48 h后显著下降,变形菌门(Proteobacteria)的丰度显著上升,拟杆菌门(Bacteroidetes)的丰度显著上升;LEfSe对组间差异显著的物种分析结果显示,LDA值大于4的微生物类群有35个。结论 模型组干预后大鼠肠道菌群结构和多样性均发生显著变化。

基于16S rRNA基因测序技术分析原发性胆汁性胆管炎伴抑郁小鼠粪便样本中肠道菌群的变化

背景:肠道菌群失调或紊乱与脑和肝脏疾病之间存在联系,肠道菌群可能通过肠⁃肝⁃脑轴影响原发性胆汁性胆管炎(PBC)和抑郁的发生和发展。目的:应用16S rRNA基因测序技术分析PBC伴抑郁小鼠的肠道菌群情况。方法:将12只雌性小鼠随机分为对照组、胆汁淤积组、胆汁淤积+抑郁组和治疗组。对照组小鼠给予正常饲料和水喂养;胆汁淤积组小鼠采用含0.1%DDC的饲料连续喂养2周构建胆汁淤积模型;胆汁淤积+抑郁组小鼠先采用慢性温和不可预期应激方式刺激2周,再以含0.1%DDC的饲料喂养2周构建胆汁淤积+抑郁模型;治疗组小鼠在构建胆汁淤积+抑郁模型的基础上,腹腔注射盐酸氯米帕明(7.5 mg·kg^(-1)·d^(-1))2周。造模期间观察小鼠的行为学变化。造模结束后各组小鼠称重,行负重游泳试验、强迫游泳试验、悬尾试验和肝组织HE染色;采集新鲜粪便,基于16S rRNA基因测序技术分析小鼠肠道菌群的变化。结果:与对照组相比,胆汁淤积组和胆汁淤积+抑郁组小鼠体质量明显减轻(P<0.05),抑郁样行为明显加重(P<0.05);与胆汁淤积+抑郁组相比,治疗组小鼠体质量明显升高(P<0.05),抑郁样行为明显减轻(P<0.05)。胆汁淤积组、胆汁淤积+抑郁组和治疗组小鼠肝组织出现不同程度的胆汁淤积性损伤;与胆汁淤积+抑郁组相比,治疗组肝脏病理损伤明显减轻。小鼠粪便样本经测序抽平处理后获得个5491个操作分类单元(OTU),4组共有的OTU为162个。对照组与胆汁淤积组、胆汁淤积+抑郁组和治疗组小鼠粪便中微生物多样性和群落组成存在较大差异。在门水平上,胆汁淤积组厚壁菌门(Firmicutes)丰度明显升高;胆汁淤积+抑郁组变形菌门(Proteobacteria)丰度明显升高;治疗组厚壁菌门和变形菌门丰度均明显升高,拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度明显下降。对组间差异显著的物种行LEfSe分析发现,LDA值>4的微生物类群有38个。结论:PBC伴抑郁小鼠的肠道菌群结构和多样性均发生显著变化,抗抑郁治疗能改善肠道菌群的丰度和多样性,通过调节肠道菌群治疗PBC伴抑郁有可能成为一种新的治疗策略。

基于16S rRNA基因测序探究参地消银颗粒对血热湿滞毒蕴型银屑病患者肠道菌群的影响

目的:基于16S rRNA基因测序技术研究参地消银颗粒对血热湿滞毒蕴型银屑病患者肠道菌群的影响,进一步阐明血热湿滞毒蕴型银屑病患者肠道菌群与健康人群之间的差异。方法:选取符合纳入标准的血热湿滞毒蕴型银屑病患者24例,随机分为患病组、参地消银颗粒治疗组、复方青黛胶囊对照组,同时纳入12名健康志愿者为正常对照组。收集患者入院前及入院8周后的粪便样本以及健康志愿者体检当日的粪便样本,进行16S rRNA V3V4区段的基因测序分析不同菌属的相对丰度;利用QIIME2软件进行操作扩增子序列变异(ASV)的划分,对物种注释及丰度分析;通过α多样性(alpha diversity)和β多样性分析(beta diversity),揭示样本中物种组成和样本间群落结构的差异,通过功能预测分析在KEGG Pathway层面了解群落样本行使的生物学功能;对数据进行独立样本t检验和Mann-Whitney U检验以进行统计分析。结果:与正常对照组比较,患病组的肠道菌群在门水平上拟杆菌门丰度下降,而厚壁菌门丰度则富集;特别是考拉杆菌属的丰度在患病组中降低最明显。给予参地消银颗粒治疗后,显著改善患者的肠道菌群结构,特别是在厚壁菌门和拟杆菌门的比例上显示出较好的调节效果;此外,通过alpha和beta多样性分析,进一步揭示了治疗前后肠道菌群的多样性和群落结构的差异。功能预测分析显示,患病组的肠道菌群功能在核糖体、嘌呤代谢、嘧啶代谢以及氨基糖和核苷酸糖的代谢等生物学通路上与正常对照组存在一定程度差异。结论:参地消银颗粒通过调节肠道菌群的组成,尤其是在提高考拉杆菌属的丰度方面显示出显著效果,有助于恢复血热湿滞毒蕴型银屑病患者的肠道微生态平衡,从而可能影响疾病的进程和治疗效果。

基于16S rRNA基因测序技术分析非酒精性脂肪性肝病大鼠的肠道菌群

目的 基于16S rRNA基因测序技术分析非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)大鼠的肠道菌群。方法 以SPF级SD大鼠为实验对象,随机分为普通饮食组(对照组)和高脂饮食组(模型组)。高脂饮食组通过进食高脂饲料8周诱发NAFLD模型。8周后检测大鼠血清丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、甘油三酯(triglyceride,TG)和总胆固醇(total cholesterol,TC)水平,取肝组织进行HE及油红O染色,采集大鼠新鲜粪便通过高通量测序法对肠道粪便细菌16S rRNA的V3-V4区进行基因测序。利用UPARSE软件进行类单元(operational taxonomic unit,OTU)聚类,采用RDP Classifier算法对OTU代表序列进行比对分析,并在门、纲、目、科、属、种等水平上进行注释其群落的物种信息。基于OTU聚类结果,利用mothur软件和Qimme(V.1.8)进行Alpha多样性分析和Beta多样性分析,并通过LEfSe软件进行组间菌落差异分析。结果 与正常组相比,模型组大鼠AST [(23.63±4.82)U/L vs (10.61±1.17)U/L]、ALT [(9.98±2.27)U/L vs(3.40±0.81)U/L]、LDL-C [(0.69±0.11)mmol/Lvs(0.34±0.10)mmol/L]、TG [(0.90±0.24)mmol/L vs (0.33±0.13)mmol/L]及TC [(5.69±0.72)mmol/L vs(2.10±0.42)mmol/L]水平均显著升高,HDL-C [(0.62±0.14)mmol/L vs (1.07±0.17)mmol/L]水平显著降低,差异均有统计学意义(P均<0.05)。两组共获得2607个OTU,经过抽平处理后获得2547个OTU,其中对照组2367个,模型组2168个,两组共享OTU为1988个。随样本量增加物种累积曲线趋于平缓,表明样本量充分。在Alpha多样性指数中,模型组的香农指数(7.0673±0.4812 vs 6.1695±0.7165)、物种个数[(968.6250±233.0221)个vs (1155.9500±129.0011)个]和PD_Whole_Tree指数(69.3449±14.2872vs82.0219±10.2012)显著低于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05),Chao1指数也低于对照组(1418.4503±277.8639 vs 1599.1725±100.1048),但差异无统计学意义(P>0.05)。采用主成分分析、主坐标分析、层次聚类分析、偏最小二乘法判别分析和非度量多维尺度法等Beta多样性分析方法均能将模型组与对照组大鼠完全区分开来,进一步说明二者间的菌群有明显区别。采用RDP Classifier算法对OTU代表序列进行比对分析,结果表明,从门水平分析,NAFLD大鼠厚壁菌门和放线菌门丰度增加,其中放线菌门丰度显著增加,拟杆菌门和变形菌门的丰度降低。从纲水平分析,NAFLD大鼠放线菌纲和丹毒丝菌纲相对丰度显著升高,而杆菌纲相对丰度显著下降。从目水平分析,NAFLD大鼠红椿菌目和丹毒丝菌目相对丰度显著升高,而乳杆菌目和酸微菌目相对丰度显著降低。从科水平分析,NAFLD大鼠毛螺菌科(Lachnospiraceae)、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)、消化链球菌科(Peptostreptococcus)、丹毒丝菌科(Erysipelotrichaceae)和双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae)等增加,其中双歧杆菌科、肽链球菌科显著增加,乳酸杆菌科(Lactobacillaceae)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)和拟杆菌目S24-7组比例下降,其中乳酸杆菌科显著性减少。采用LEfSe对组间差异显著的物种分析,结果表明两组间差异起重要作用的肠道微生物类群共126个,LDA值大于3.6的微生物类群共24个。结论与普通饮食组相比,高脂饮食组干预8周后大鼠肠道菌群结构和多样性均发生显著变化。

基于16S rRNA测序分析阻塞性睡眠呼吸暂停患者肠道靶标菌群的变化

目的分析阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者和健康人群肠道菌群的差异,探讨肠道菌群在OSA发病中的作用及意义。方法随机纳入2022年1月~12月就诊于本院诊断为OSA的患者39例作为OSA组,健康志愿者20例作为对照组。收集两组人群的粪便标本,通过16SrRNA高通量测序分析其微生物组成,分析两组人群肠道菌群之间的Alpha多样性、Beta多样性、物种差异与标志物种和差异生物功能代谢通路功能预测分析。结果Alpha多样性分析显示,OSA组的物种多样性指数Shannon和Simpson、物种丰度指数Observedspecies及菌群均匀度指数Pielou均低于对照组(P<0.05);Beta多样性分析显示,两组间群落结构存在差异(P<0.05)。OSA组肠道菌群群落结构上与对照组存在差异,潜在致病菌属如假单胞菌属、巨单胞菌属等菌群丰度增加(P<0.05)。LEfSe分析结果显示,与对照组相比,OSA组假单胞菌属、巨单胞菌属、梭杆菌属丰度升高(P<0.05)。关联网络分析结果显示,影响宿主稳态的为差异标志菌群;随机森林分析和ROC曲线结果显示,假单胞菌属是具有重要鉴别意义的生物标志菌属。差异代谢通路预测功能显示,维持肠道菌群稳态起主要作用功能的是生物合成功能,假单胞菌属参与了芳香族生物胺降解和酮葡萄糖酸代谢。结论OSA患者存在肠道菌群紊乱,肠菌中假单胞菌属可能通过参与物质代谢影响OSA发生发展,可望作为防治OSA的潜在肠菌靶标。

应用16S rRNA基因测序比较分析不同品系1型糖尿病小鼠肠道菌群的异同

目的比较C57BL/6(B6)和FVB两个品系小鼠建立的1型糖尿病(T1DM)模型肠道菌群组成和多样性的异同,为探索两模型在T1DM相关肠道菌群研究中的进一步应用提供背景数据。方法采用8周龄SPF级雄性B6和FVB小鼠各20只,两组小鼠每天腹腔注射40 mg/kg的链脲佐菌素(STZ)连续5 d,小鼠空腹血糖连续2周≥11.1 mmol/L为T1DM建模成功,建模6周后每组分别收集10份洁净粪便,进行16S rRNA基因V3-V4区测序,分析粪便中肠道菌群的Alpha多样性、Beta多样性、优势菌科及肠道菌群相关的功能通路。结果B6与FVB组T1DM小鼠肠道菌群的Alpha多样性和丰富度没有显著差异(P>0.05),两组小鼠的菌群Beta多样性存在统计学上的差异(P<0.05)。B6组T1DM小鼠肠道的优势菌科为Muribaculaceae、Lactobacillaceae、Lachnospiraceae、Prevotellaceae、Desulfovibrionaceae、Akkermansiaceae;FVB组T1DM小鼠肠道的优势菌科为Lactobacillaceae、Muribaculaceae、Lachnospiraceae、Prevotellaceae、Clostridiales_unclassified、Saccharimonadaceae、Marinifilaceae;两组中共有的优势菌科在比例上差异很大。B6与FVB组的厚壁菌门与拟杆菌门的比值都显著增加。两组T1DM小鼠肠道菌群的功能通路集中在以氨基酸、糖代谢及核苷酸的代谢途径中。结论两组T1DM小鼠肠道菌群Alpha多样性无差异,但肠道菌群的组成及比例差异较大,优势菌群在不同模型中的组成比例发生了改变。

基于16S rDNA测序分析酒精性脂肪肝病进展中小鼠肠道菌群变化

目的:采用16S rDNA测序技术分析酒精性脂肪肝病(AFLD)发展过程中小鼠肠道菌群的变化,并探讨小鼠AFLD进展的可能机制。方法:将60只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组(35只)和模型组(25只)。适应性喂养5 d后,对照组小鼠每天喂食Lieber-DeCarli对照流质饲料(TP4030C),模型组小鼠每天喂食含有4%乙醇的Lieber-DeCarli流质饲料(TP4030B),连续30 d后,采用苏木精—伊红(HE)染色法观察肝脏病理变化;16S rDNA测序法分析肠道菌群组成结构。结果:与对照组相比,AFLD模型组小鼠肠道菌群的α多样性结果显示其物种丰富度降低(P<0.05)。Beta多样性结果表明两组小鼠肠道菌群结构组成和丰度存在显著差异(P<0.05)。与对照组相比,模型组粪杆菌属(Faecalibaculum)、杜博菌属(Dubosiella)、异杆菌属(Allobaculum)、瘤胃球菌属UCG-013(Ruminococcaceae UCG-013)等菌属相对丰度升高,乳酸杆菌属(Lactobacillus)、毛螺菌属(Lachnospiraceae NK4A136 group)等菌属相对丰度降低。模型组小鼠肠道菌群在丙氨酸转移酶、谷胱甘肽水解酶和组蛋白乙酰转移酶通路活性显著增加(P<0.05)。结论:含4%乙醇的Lieber-DeCarli流质饲料成功构建了AFLD C57BL/6小鼠模型,AFLD小鼠肠道菌群的结构和组成均发生变化,酒精可能通过破坏肠道微生物稳态,增加丙氨酸转移酶、谷胱甘肽水解酶和组蛋白乙酰转移酶通路活性加快AFLD的进展。

一株芽孢杆菌16SrRNA的基因序列测定和系统进化分析

从河南黄河稻区土壤中分离出一株具有较强稻瘟病菌拮抗活性的芽孢杆菌菌株BS501,经过形态观察、生理生化特性检测和电镜技术,确定其为芽孢杆菌属细菌。为进一步确定其分类学地位,扩增了BS501基因组的16S rDNA,并将测序结果提交GenBank数据库(登录号:FJ755787)。利用BLAST软件将该序列与枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等芽孢菌属细菌及大肠杆菌16S rDNA序列进行同源性比对。系统进化树表明,BS501与芽孢菌属细菌在进化关系上组成一个大的分支,与枯草芽孢杆菌最为接近,与大肠杆菌较远。同源性分析表明该序列与枯草芽孢杆菌PRE23同源性达99%,证实该菌株的分类学地位为枯草芽孢杆菌。

鸡源志贺菌16SrRNA基因克隆、测序及同源性分析

目的:建立鸡源志贺菌的16SrDNA序列分析方法从而进一步从基因水平鉴定鸡源鲍氏志贺菌。方法:用PCR扩增出鸡源鲍氏志贺菌16SrRNA的部分基因(16SrDNA)并测序,将所获得的序列与GenBank中人志贺菌序列相比较,计算种间相似性,并构建志贺菌的系统发育树,对分离株进行分类与鉴定。结果:首次研究发现鸡源志贺菌的16SrDNA序列与已知的人鲍氏志贺菌同源关系最近,同源性达99·7%,与人福氏志贺菌的同源性为96·0%。结论:16SrDNA序列分析鉴定志贺菌是一种快速、可靠的方法。

基于PacBio 16S rRNA基因全长测序调查某校园水体微生物群落结构及多样性研究

水体是校园环境的重要部分,了解水体特征对于校园水体治理和完善校园生态环境研究具有重要意义。采用PacBio 16S rRNA基因全长测序技术,对某校园水体微生物群落的结构及多样性进行分析。结果显示各处校园水体的群落丰度与多样性呈现出差异,源湖、南一楼西湖和东湖的微生物群落丰度和多样性要高于东九湖、醉晚亭西湖和东湖。具体表现为水体的菌门和菌属的组成与丰度有所不同,呈现出复杂的变化情况。Beta多样性分析结果显示空间距离小的水体的微生物组成更为相似。水体微生物群落多样性受到NH_(3)-N、TP、DO等多种环境因子的共同作用。

基于16S rRNA基因测序的四妙散加减方治疗痛风性关节炎作用机制研究

目的 探讨痛风性关节炎患者采用四妙散加减方治疗前后肠道菌群结构和丰度的差异,阐释该治疗措施与肠道微生物种群的关联性。方法 将2020年5月至2022年5月于浙江省余姚市中医医院就诊的符合纳入标准的痛风性关节炎患者15例采用四妙散加减方治疗,收集治疗前后的粪便组织样本,采用高通量测序的技术对痛风患者肠道菌群中的16S rRNA V3-V4区进行基因测序,将得到的结果进一步进行生物信息学的分析,比较各种菌群的群落结构及多样性。结果 α多样性方面,Kruskal-Wallis方法结果显示,治疗后Shannon指数低于治疗前(P<0.05),治疗前后Observed OTU、Faith’s PD和chao1指数比较,差异无统计学差异意义(P>0.05);β多样性方面,主坐标分析显示,第1主成分的贡献度为12.5%,第2主成分的贡献度为8.5%;Permanova分析显示T=1.764,P=0.005,分组有意义。与治疗前相比,治疗后含有厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门和梭杆菌门的比例减少,而放线菌门的比例增加。结论 痛风性关节炎患者采用四妙散加减方治疗前后的肠道菌群存在一定的差异性。

应用16SrRNA基因测序技术研究慢性鼻窦炎微生物学的进展

慢性鼻窦炎(CRS)定义为一种鼻窦黏膜慢性炎症性疾病,其病程超过12周,是耳鼻咽喉头颈外科的常见病,中国人群中CRS总体患病率约为8%[1]。CRS会引起鼻塞、流涕、面部胀痛、嗅觉下降或丧失等明显身体不适,这些症状可持续存在,严重影响患者生活、工作,给社会经济造成极大的负担[2]。尽管进行了大量研究,但CRS的病因仍不完全清楚,其涉及环境、宿主、微生物等多种因素[3]。