人粪便和阴道菌群16S rRNA基因Illumina MiSeq平台和NovaSeq平台测序结果的比较

Illumina MiSeq是最常用的人体共生菌群16S rRNA基因高通量测序平台之一,NovaSeq是Illumina最新推出的、通量更高的测序平台。虽然两个平台的测序原理相同,但软硬件和试剂有差异,目前尚不清楚在两个平台进行16S rRNA基因测序得到的人体共生菌群alpha和beta多样性结果的异同。本研究分别在两个平台对10个人粪便样本和8个人阴道拭子样本的16S rRNA基因V3-V4区进行PCR扩增、建库和测序,用统一的生物信息学流程处理数据。在相同测序深度下,NovaSeq检测到更多的低丰度细菌;在门、纲、目、科、属和扩增子序列变体(amplicon sequence variant,ASV)水平上,两个平台检测到的优势细菌的种类一致,且相对丰度呈显著正相关,同一样本中若干优势细菌的丰度在两个平台之间有显著差异。在两个平台之间,所有样本的alpha多样性指数Shannon、Pielou′s evenness、观测到的ASV数以及粪便样本的Faith′s PD指数呈显著正相关,前3个alpha多样性指数的绝对数值有显著差异。在beta多样性方面,所有样本的菌群整体结构在两个平台之间没有显著差异,两个平台鉴定的粪便菌群和阴道菌群之间的差异细菌大多数(23个ASV中的19个)是相同的。以上结果表明,对于人粪便样本和阴道拭子样本,MiSeq和NovaSeq平台不改变不同样本之间优势细菌丰度、alpha多样性指数和beta多样性的相对差异,但相同样本在两个平台测定的细菌的种类数目和丰度、alpha多样性指数的绝对数值会有显著差异。