高通量测序分析DNA提取引起的对虾肠道菌群结构偏差

【目的】通过高通量测序技术,评价不同DNA试剂盒提取引起的对虾肠道菌群结构偏差,了解健康凡纳滨对虾肠道菌群结构特征。【方法】分别以细菌、粪便和组织DNA试剂盒3次重复提取凡纳滨对虾肠道总DNA(分别编号为SIB,SIS和SIT),检测DNA含量、纯度及其16S r DNA V4区可扩增性,进一步采用Illumina Mi Seq高通量测序比较SIB和SIS样品菌群组成和多样性。【结果】细菌试剂盒提取的虾肠总DNA效果最好,粪便试剂盒次之,而组织试剂盒所提DNA含量低且难以被扩增。从SIB和SIS样品分别获得52151±5085和55296±5147条有效序列,同一(46800条)测序深度下,SIS样品OTU(operational taxonomic unit)数量和Shannon多样性指数均显著高于SIB的,而SIB样品间OTU重复性则优于SIS样品间的。从SIB和SIS样品鉴定的优势门一致,均包括变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、放线菌门(Actinobacteria)和蓝细菌门(Cyanobacteria),但不同分类水平上绝大多数优势菌群丰度在两种样品间差异明显。【结论】高通量测序分析表明对虾肠道菌群结构因DNA提取方法不同而呈现显著偏差;本研究健康凡纳滨对虾肠道核心菌群主要由发光杆菌属(Photobacterium),乳球菌属(Lactococcus),弧菌属(Vibrio),Aliivibrio和3个分类未定属构成。     

不同性别和生长阶段对克氏原螯虾肠道菌群多样性的影响

为研究性别和生长阶段对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)肠道菌群的影响, 实验对来自虾塘的雌雄成虾肠道样品及来自实验室养殖的幼虾和成虾的肠道样品进行了16S rRNA高通量测序分析。结果表明, 不同性别间克氏原螯虾肠道菌群的多样性和功能均没有显著性差异(独立样本t检验: P>0.05), 其优势菌群在门水平上均包括厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等; 属水平上包括拟杆菌属(Bacteroidia)、希瓦氏菌属(Shewanella)、梭菌属(Clostridium)和柠檬酸杆菌属(Citrobacter)等; 但各优势菌群在个体间的丰度差异较大, 且在成虾阶段趋于保守, 属肠道常驻菌群。幼虾肠道菌群的Alpha多样性显著高于成虾(独立样本t检验: P<0.05)。在门水平上, 优势菌群较为一致, 包括变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和放线菌门(Actinobacteria)。成虾厚壁菌门与拟杆菌门的比例高于幼虾, 表明成虾分解食物和吸收营养的潜力更强。在属水平上, 成虾和幼虾肠道中均存在大量的黄杆菌属(Flavobacterium)、拟杆菌属和氢噬胞菌属(Hydrogenophaga), 这些菌属可以帮助机体进行多种营养代谢, 成虾肠道中与碳水化合物代谢相关的菌群多于幼虾。PICRUSt功能预测显示, 在克氏原螯虾肠道中, 营养代谢功能相关的菌群相对丰度最高, 而成虾肠道菌群代谢碳水化合物的功能显著高于幼虾。实验表明, 在野外虾塘养殖下的克氏原螯虾的肠道菌群不论是在群落多样性、物种丰度还是菌群功能预测上, 都未体现出性别间的差异, 且肠道菌群的个体差异较大; 但在不同生长阶段间, 克氏原螯虾肠道微生物的群落多样性、丰度及功能都有显著差异, 相比于幼虾, 成虾肠道菌群多样性降低, 多种代谢功能升高。     

不同饲料饲育的家蚕幼虫肠道细菌的多样性分析

【目的】为研究饲料对不同家蚕Bombyx mori品种肠道微生物菌群的影响。【方法】以筛选到的家蚕广食性品种GS和普通品种1015为研究对象,收集从收蚁开始分别饲育桑叶(GS. m和C1015. m组)和人工饲料(GS. b组)至4龄盛时期的家蚕肠道样本,采用高通量测序的方法对其肠道微生物16S r DNA的V3-V4区进行测序分析,比较它们之间肠道微生物的差异。【结果】在门水平上,所测家蚕肠道样本的优势菌为厚壁菌门(Firmicutes)和变形杆菌门(Proteobacteria);在科水平上,所测样本主要优势菌为明串珠菌科(Leuconostocaceae)、乳酸杆菌科(Lactobacillaceae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)等;在属水平上,所测样本主要的优势菌为魏斯氏属Weissella、乳酸菌属Lactobacillus、布赫纳氏菌属Buchnera、甲基杆菌属Methylobacterium、叶瘤菌属Phyllobacterium、肠球菌属Enterococcus和脆弱拟杆菌属Bacteroides等。家蚕品种GS经桑叶和人工饲料饲育后,甲基杆菌属Methylobacterium、布赫纳氏菌属Buchnera等菌属仅在桑叶饲育的GS肠道内出现,而魏斯氏菌Weissella、短芽孢杆菌属Brevibacillus等菌属只在人工饲料饲育的GS肠道内出现。同是桑叶饲育的家蚕品种GS和1015,其肠道内相同的优势菌有叶瘤菌属Phyllobacterium、脆弱拟杆菌属Bacteroides、不动细菌属Acinetobacter等。相较于广食性蚕品种GS的肠道菌群,肠球菌属Enterococcus、草螺菌属Herbaspirillum、丝硫菌属Thiothrix等菌属仅在普通蚕品种1015肠道中被检测到。GS. b组家蚕肠道细菌的物种多样性低于GS. m和C1015. m。GS. m肠道中丰度差异显著性最高的菌群为变形菌门(Proteobacteria),GS. b肠道中丰度差异显著性最高的菌群为杆菌纲(Bacilli)和乳杆菌目(Lactobacillales),而C1015. m肠道中丰度差异显著性最高的菌群为粪肠球菌属Enterococcus和肠球菌科(Enterococcaceae)。【结论】经桑叶饲育的不同蚕品种(GS和1015)的肠道微生物比人工饲料饲育的家蚕肠道微生物更趋于一致;经桑叶饲育的广食性家蚕肠道微生物物种多样性较高于经人工饲料饲育的广食性家蚕。     

小龙虾肠道细菌群落多样性及产蛋白酶细菌的筛选

【背景】养殖动物对饲料的消化利用往往与肠道菌群密切相关。【目的】揭示小龙虾肠道细菌群落组成,并从小龙虾肠道筛选产蛋白酶细菌。【方法】在Illumina MiSeq PE300平台对细菌16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,分析小龙虾肠道细菌群落多样性;通过酪蛋白平板法筛选产蛋白酶细菌并进行分子生物学鉴定。【结果】小龙虾肠道细菌优势门包括变形菌门、软壁菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等4个门,累计占比为98.53%;优势属包括柠檬酸杆菌属、支原体科Candidatus_Bacilloplasma暂定属、哈夫尼菌属、肠球菌属、拟杆菌属、梭菌科未分类属、希瓦氏菌属等7个属,累计占比为91.67%。通过酪蛋白平板法筛选的产蛋白酶细菌来自哈夫尼菌属、柠檬酸杆菌属、克雷伯氏菌属和芽孢杆菌属。【结论】小龙虾肠道细菌核心类群在蛋白质消化利用中发挥了重要作用。     

综合养殖池塘中三角帆蚌和鱼类肠道细菌的组成

采用 PCR-DGGE (PCR-denaturing gradient gel electrophoresis)方法研究了综合养殖池塘中三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)、鳊(Parabramis pekinensis)、银鲫(Carassius auratus gibelio)、青鱼(Mylopharyngodon piceus)和鳙(Aristichthys nobilis)的肠道细菌组成,并分析了水体中的浮游细菌对鱼、蚌肠道细菌的影响。研究结果表明,三角帆蚌和混养鱼类肠道细菌属于厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝细菌(Cyanobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)。其中,三角帆蚌肠道优势菌群为不动杆菌属(Acinetobacter)、志贺氏菌属(Shigella)和分枝杆菌属(Mycobacterium),草鱼肠道优势菌群为梭菌属(Clostridium),鳊肠道优势菌群为梭菌属和假单胞菌属(Pseudomonas),银鲫肠道优势菌群为不动杆菌属和志贺氏菌属,青鱼肠道优势菌群为梭菌属和不动杆菌属,鳙肠道优势菌群为不动杆菌属和弧菌属(Vibrio)。三角帆蚌与银鲫肠道细菌谱带相似性较高,草鱼与鳊肠道细菌谱带相似性较高,表明鱼类肠道细菌组成特点与食性存在一定的关系。水体浮游细菌优势菌群为类芽孢杆菌属(Paenibacillus)。三角帆蚌及鱼类肠道细菌群落与水体浮游细菌群落组成相似性较低,表明水体浮游细菌对三角帆蚌和鱼类肠道细菌优势菌群的影响有限。     

哈尼梯田稻鲤共作与单养模式下福瑞鲤肠道菌群结构比较研究

【目的】分析不同养殖模式的福瑞鲤肠道菌群结构组成和群落特征。【方法】通过16S rRNA高通量测序技术,分析比较哈尼梯田稻鲤共作、传统池单养、水泥池单养模式下的福瑞鲤肠道菌群的结构组成和丰度差异。【结果】梯田稻鲤组(RCIC)、传统池鲤组(YPIC)和水泥池鲤组(HPIC)分别获得了2345、238和118个OTU。RCIC组的Sobs指数及PD指数最高,显著高于YPIC组(P<0.05),极其显著高于HPIC组(P<0.01);池塘单养模式下,两组之间多样性指数也存在显著差异,YPIC组大于HPIC组(P<0.05)。含量大于10%优势菌门：RCIC组主要为变形菌门(39.39%)、梭杆菌门(38.55%)和厚壁菌门(15.4%);YPIC组为变形菌门(21.87%)、梭杆菌门(58.27%);HPIC组为变形菌门(46.63%)、梭杆菌门(53.14%)。变形菌和梭杆菌为3组福瑞鲤肠道样品的优势菌群,其中的鲸杆菌属(Cetobacterium)、气单胞菌属(Aeromonas)为核心优势菌属。LEfSe线性判别分析(LDA>3)显示17个具有差异的标记菌属,...     

光唇鱼仔稚幼鱼肠道菌群与养殖水体细菌群落的相关性

采用16S rRNA高通量测序,系统研究了光唇鱼(Acrossocheilus fasciatus)仔鱼、稚鱼和幼鱼肠道菌群组成及与同时期养殖水体细菌群落的相关性。研究结果表明,光唇鱼仔鱼、稚鱼和幼鱼的肠道菌群中Chao1指数和Shannon指数均没有显著变化(P>0.05);而随着光唇鱼幼体的发育,养殖水体中Chao1指数和Shannon指数呈现显著下降趋势(P<0.05)。光唇鱼仔鱼和稚鱼肠道菌群中的优势菌门由变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)组成,而同时期养殖水体中优势菌门为变形菌门;光唇鱼幼鱼肠道菌群中的优势菌门为梭杆菌门(Fusobacteria)和变形菌门,同时期养殖水体中优势菌门由变形菌门、拟杆菌门和梭杆菌门组成。线性回归分析结果显示,随光唇鱼幼体发育,在光唇鱼肠道菌群中变形菌门、厚壁菌门和梭杆菌门相对丰度的时序变化趋势与其在养殖水体中相同。在属水平上,光唇鱼仔鱼、稚鱼肠道菌群中优势菌属均为醋酸杆菌属(Acetobacter),而幼鱼肠道菌群中优势菌属为鲸杆菌属(Cetobacte...     

高亚硝酸盐环境下不同生长速率凡纳滨对虾肠道微生物多样性研究北大核心

【目的】高亚硝酸盐环境中饲养的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei),在养殖结束时其生长速率和体重往往差异较大。本研究旨在探讨在高亚硝酸盐环境下饲养的对虾生长速率与肠道菌群结构和功能的相关性。【方法】本研究通过收集高亚硝酸盐条件下快速生长对虾(rapidly growing,RG)、正常生长对虾(normally growing,NG)和缓慢生长对虾(slowly growing,SG)的肠道和海水样品,通过16S rRNA基因测序、线性判别分析[line discriminant analysis(LDA)effect size,LEfSe]等进行分析。【结果】发现SG的细菌群落多样性与RG和NG不同。主坐标分析(principal coordinate analysis,PCoA)分析表明,NG的群落组成与RG比SG更相似。通过LEfSe差异分析发现,RG中火色杆菌科(Flammeovirgaceae)、黄杆菌科(Flavobacteraceae)和浮酶菌科(Planctomycetaceae)的丰度较高,而SG中脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)、希瓦氏菌科(Shewanellaceae)和弧菌科(Vibrionaceae)的丰度显著增加。【结论】本研究发现,在高亚硝酸盐环境下,肠道微生物群落的氮代谢能力是造成对虾不同生长速度的原因。该研究将为虾的工业化养殖提供指导。     

循环水养殖系统中凡纳滨对虾肠道微生物对三种复合益生菌制剂的响应

【目的】在循环养殖系统中应用不同的复合益生菌制剂,探讨凡纳滨对虾肠道菌群结构特征及免疫水平发生的变化。【方法】30 d养殖周期结束后,通过平板计数法分析肠道细菌总数和弧菌总数;基于高通量测序技术分析肠道样品V3+V4区菌群特征;采用实时荧光定量PCR技术分析免疫相关因子TLR1和Dorsal基因表达水平,阐述益生菌制剂应用的意义。【结果】益生菌制剂的应用降低了凡纳滨对虾肠道中细菌总数,抑制弧菌的生长,间接预防疾病的发生。不同益生菌制剂从不同程度上优化了凡纳滨对虾肠道菌群结构,提高高质量序列和有效OTU数量,Chao1、Simpson、Shannon指数显示了丰富度和多样性变化,复合益生菌制剂3效果较好。同时,菌群结构得到优化,其中益生菌制剂1组对拟杆菌门含量百分比产生显著影响。Toll受体TLR1和Toll通路中的Dorsal基因m RNA表达受到益生菌制剂的影响,1、3组促进了TLR 1表达,1、2、3组都促进了Dorsal基因表达。【结论】在循环水养殖系统中添加益生菌制剂可优化凡纳滨对虾肠道菌群特征,提高免疫水平,为病害防控和健康养殖提供理论依据。     

~(137)Cs辐照对橘小实蝇雄虫肠道菌群多样性的影响

【目的】为研究137Cs辐照前后橘小实蝇雄虫肠道菌群多样性和丰度的变化及其肠道菌群在不同分类阶元上的显著差异物种。【方法】本研究利用IlluminaHiSeq高通量测序技术对辐照组和对照组共6个样品进行测序分析。【结果】变形菌门和厚壁菌门分别以60.38%、24.33%的比例作为橘小实蝇肠道中的优势菌门和次优势菌门,肠杆菌科和肠球菌科分别以60.38%和15.69%作为优势菌科和次优势菌科。米勒氏菌属(Moellerella)、摩根氏菌属(Morganella)、Cosenzaea属、链球菌科未知属和酸热菌属(Acidothermus)是组间显著差异的菌属。【结论】本研究发现橘小实蝇在辐照后的肠道菌群多样性和丰度均有显著性降低,并在目至属等3个分类阶元上找到辐照后具有显著差异的物种,为后期利用差异菌群来改善辐照对橘小实蝇的消极影响及修复辐照损伤提供理论基础。     

成年与未成年圈养林麝粪便菌群多样性的比较

本研究旨在解析林麝未成年组(n=10)和成年组(n=10)之间的菌群差异。收集林麝新鲜粪便,提取总DNA,利用带标签的通用引物扩增16S rRNA V3-V4区,使用Illumina Miseq 300PE测序平台对扩增产物进行Miseq双端测序,通过计算ACE和Shannon等多样性指数,以及微生物组成成分和距离聚类分析,揭示组成结构与差异。α多样性分析表明成年组微生物的多样性丰富度略高于未成年组,但不存在显著差异性(P>0.05)。未成年组和成年组均是厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)所占的比例较高。成年组Proteobacteria比例明显高,而Firmicutes比例较低。LEfSe分析表明有12个显著差异的细菌分类。两组在Firmicutes门存在显著差异的细菌较少,而在Proteobacteria上存在显著差异的细菌较多。本研究证明在不同年龄阶段,微生物的丰富度和多样性不存在显著差异,细菌的组成成分也相同。但是在组成比例上存在差异性,间接反映了不同年龄阶段营养吸收的不同需求。     

基于高通量测序技术研究水貂远端肠道细菌群落组成

【目的】研究水貂远端肠道微生物群落组成及其多样性。【方法】通过高通量测序技术研究水貂远端肠内容物细菌的组成和多样性。【结果】从10只健康水貂远端肠道内容物样品中得到146 287高质量序列代表17个菌门、167个细菌属。水貂肠道细菌以厚壁菌门(59.99%)、拟杆菌门(16.2%)、梭杆菌门(11.5%)、放线菌门(5.9%)和变形菌门(5.3%)为主,其中厚壁菌门最为丰富。厚壁菌门中的梭菌目是最丰富的目,而梭菌目中的链球菌占有50%以上的OTUs,是最大的细菌属。【结论】水貂肠道内存在复杂的微生物区系,这对进一步研究水貂对营养物质吸收利用提供了理论基础。     

Differences in the gut microbiota between Cercopithecinae and Colobinae in captivity

The gut microbiome of captive primates can provide a window into their health and disease status. The diversity and composition of gut microbiota are influenced by not only host phylogeny, but also host diet. Old World monkeys (Cercopithecidae) are divided into two subfamilies: Cercopithecinae and Colobinae. The diet and physiological digestive features differ between these two subfamilies. Accordingly, highthroughput sequencing was used to examine gut microbiota differences between these two subfamilies, using data from 29 Cercopithecinae individuals and 19 Colobinae individuals raised in captivity. Through a comparative analysis of operational taxonomic units (OTUs), significant differences in the diversity and composition of gut microbiota were observed between Cercopithecinae and Colobinae. In particular, the gut microbiota of captive Old World monkeys clustered strongly by the two subfamilies. The Colobinae microbial diversity was higher than that of Cercopithecinae. Additionally, Firmicutes, Lactobacillaceae, Veillonellaceae, and Prevotella abundance were higher in Cercopithecinae, while Bacteroidetes, Ruminococcaceae, Christensenellaceae, Bacteroidaceae, and Acidaminococcaceae abundance were higher in Colobinae. PICRUSt analysis revealed that the predicted metagenomes of metabolic pathways associated with proteins, carbohydrates, and amino acids were significantly higher in Colobinae. In the context of host phylogeny, these differences between Cercopithecinae and Colobinae could reflect adaptations associated with their respective diets. This well-organized dataset is a valuable resource for future related research on primates and gut microbiota. Moreover, this study may provide useful insight into animal management practices and primate conservation.

     

Alterations in the gut microbiota of patients with acquired immune deficiency syndrome

Acquired immune deficiency syndrome (AIDS), caused by infection with human immunodeficiency virus (HIV), is associated with gastrointestinal disease, systemic immune activation and changes in the gut microbiota. Here, we aim to investigate the gut microbiota patterns of HIV‐infected individuals and HIV‐uninfected individuals in populations from South China. We enrolled 33 patients with HIV (14 participants treated with highly active antiretroviral therapy [HAART] for more than 3 months; the remaining 19 individuals had not received treatment) and 35 healthy controls (HC) for a cross‐sectional comparison of gut microbiota using stool samples. Gut microbial communities were profiled by sequencing the bacterial 16S rRNA genes. Dysbiosis was more common among patients with AIDS compared with healthy individuals. Dysbiosis was characterized by decreased α‐diversity, low mean counts of Bacteroidetes, Faecalibacterium, Prevotella, Bacteroides vulgatus, Dialister and Roseburia inulnivorans, and high mean counts of Proteobacteria, Enterococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Lachnociostridium, Ruminococcus gnavus and Streptococcus vestibularis. Increased abundance of Bacilli was observed in homosexual patients. Proteobacteria were higher among heterosexual patients with HIV infections. Tenericutes were higher among patients with history of intravenous drug abuse. Restoration of gut microbiota diversity and a significant increase in abundance of Faecalibacterium, Blautia and Bacteroides were found in patients receiving HAART compared to those who did not receive. HIV infection‐associated dysbiosis is characterized by decreased levels of α‐diversity and Bacteroidetes, increased levels of Proteobacteria and the alterations of gut microbiota correlate with the route of HIV transmission. The imbalanced faecal microbiota of HIV infection is partially restored after therapy.     

石油污染对土壤微生物群落多样性的影响

土壤中的微生物主要有细菌、放线菌、真菌三大类群,微生物在石油污染的土壤中发挥着维持生态平衡和生物降解的功能。文中以四川省遂宁市射洪县某废弃油井周围不同程度石油污染土壤为供试土壤,首先对各组供试土壤的基本理化性质进行测定分析;然后采用平板菌落计数法测定了供试土壤中三大类微生物数量的变化,结果表明:相比未被污染的对照土壤,石油污染的土壤中细菌、放线菌、真菌数量均减少,并且土壤中可培养微生物的数量与土壤含水量呈正相关;再采用454焦磷酸测序技术对土壤中的细菌群落多样性及变化进行16S rRNA基因分析。在所有供试的4个土壤样品中,共鉴定出不少于23 982个有效读取序列和6 123种微生物,相比于未被污染的对照土壤,石油污染土壤中细菌的种类更加丰富,主要优势门类为酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门和变形菌门。但不同土壤样品中优势菌群的群落结构有所差异,石油污染的土壤中,酸杆菌门、放线菌门和变形菌门的数量最多,未被石油污染的土壤中,放线菌门、拟杆菌门和变形菌门的数量最多。     

南极三洋藓(Sanionia uncinata)细菌群落组成分析

【背景】南极苔藓中蕴藏着丰富的极地微生物资源,然而目前对南极苔藓细菌群落组成的研究较少,限制了对这类极端生境微生物资源的开发和应用。【目的】在南极长城站不同地点随机取样,揭示南极三洋藓(Sanioniauncinata)的细菌群落结构组成。【方法】采用IlluminaHiSeq高通量测序技术对3个苔藓样品的16S rRNA基因V4区进行测序及生物信息学分析。【结果】3个苔藓样品中共获得细菌总优化序列273 367条。基于97%序列相似度,细菌优化序列聚类为9 579个OTU。分类地位明确的细菌可归为14门27纲50属。优势类群是变形菌门(Proteobacteria)(30.70%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(19.67%)、疣微菌门(Verrucomicrobia)(12.43%)、蓝细菌门(Cyanobacteria)(10.55%)及放线菌门(Actinobacteria)(9.36%)。在属水平上,56.73%属于未知细菌。【结论】南极三洋藓(Sanionia uncinata)中具有丰富多样的细菌,该研究为今后极地微生物研究奠定了基础。     

不同分娩方式对晚期早产儿肠道菌群的影响

目的 探讨不同分娩方式对晚期早产儿肠道菌群定植的影响。方法 以胎龄(周)为34~(0/7)～36~(6/7)的15例晚期早产儿为研究对象,根据分娩方式分为自然分娩组(n=8)和剖宫产组(n=7)。收集早产儿出生后3 d、7 d、14 d的粪便标本,应用高通量测序技术对细菌16S rRNA可变区中的V4区进行测序,分析肠道菌群多样性及组成结构。结果 (1)自然分娩组晚期早产儿粪便标本菌群多样性指数逐渐上升,剖宫产组的多样性指数较平稳,两组相比差异无统计学意义;(2)45份粪便标本中共检测出10个菌门,均以变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门为优势菌门,两组晚期早产儿生后变形菌门、拟杆菌门所占比例逐渐降低,厚壁菌门、放线菌门呈增多趋势。两组相比,剖宫产组7 d、14 d时拟杆菌门的相对丰度显著低于自然分娩组(Z=-2.896,P=0.004;Z=-2.120,P=0.040),变形菌门相对丰度仅在7 d时显著高于自然分娩组(Z=-2.190,P=0.030);(3)两组研究对象中,除自然分娩组14 d时以双歧杆菌属为优势菌属外,余下均以肠杆菌属为优势菌属。相比于自然分娩组,在7 d时剖宫产组拟杆菌属所占比例显著降低(Z=-2.806,P=0.005),肠杆菌属所占比例显著升高(Z=-2.199,P=0.030)。结论 剖宫产能显著影响婴儿早期肠道菌群的定植,降低肠道中早期拟杆菌的水平。     

海拔高度对青藏高原放牧牦牛肠道菌群多样性的影响

[背景]肠道菌群与宿主健康及环境适应性密切相关,牦牛为青藏高原特有的草食性反刍动物,不同海拔高度如何影响牦牛肠道菌群组成及肠道菌群在牦牛适应高海拔生境中的作用尚不清楚.[目的]探究青藏高原放牧牦牛肠道菌群多样性及其与海拔高度间的关系.[方法]采集青海省玛沁县(海拔4220 m)和乐都县(2745 m)2个海拔高度放牧牦...     

维吾尔族与汉族儿童肠道细菌群落分析

【背景】肠道菌群是人体的重要组成部分,在人体的多种生命活动中发挥着重要作用。【目的】探究维吾尔族和汉族儿童肠道细菌群落特征,为儿童营养健康状况监测和营养改善工作提供更有效精准的营养干预策略。【方法】从新疆维吾尔自治区泽普县维吾尔族和河南省民权县汉族人群中分别随机选取10?12岁学龄期儿童各20名,同一时间段收集其新鲜粪便,提取细菌总DNA,通过高通量测序和生物信息学分析,研究两地区健康维吾尔族儿童与汉族儿童肠道细菌群落的差异。【结果】获得测序序列2 007 100条,归类于994个OTU;所有样本共含15个细菌门139属。α多样性和β多样性分析表明,调查地区的2个民族儿童肠道细菌的丰富度和多样性均有统计学意义上的差异,维吾尔族儿童肠道细菌群落丰富度高于汉族儿童,而物种多样性不如汉族儿童。其中,维吾尔族儿童肠道细菌丰度相对占优势的门和属及其丰度值为：拟杆菌门(Bacteroidetes,63%)、厚壁菌门(Firmicutes,22%)、普氏菌属(Prevotella,61%)、琥珀酸弧菌属(Succinivibrio,9%)和粪杆菌属(Faecalibacterium,5%);汉族儿童肠道细菌丰度占优势的门和属及其丰度值为：厚壁菌门(57%)、拟杆菌门(23%)、粪杆菌属(16%)、普氏菌属(11%)和拟杆菌属(Bacteroides,11%)。【结论】调查地区维吾尔族与汉族儿童肠道细菌群落差异较大,这为进一步研究肠道菌群与膳食因素及人体营养健康状况之间的关系提供了依据。     

肥胖人群肠道菌群特征分析及机器学习模型

【背景】肠道菌群与人体健康之间的关系吸引了越来越多的关注,成为目前热门的研究热点。【目的】基于美国肠道计划公开数据库,对肥胖和健康人群肠道菌群进行比较分析,解析肥胖人群肠道菌群特征,并基于肠道菌群建立机器学习模型预测人群肥胖的状态,为基于肠道菌群干预肥胖提供理论基础。【方法】从公开数据库中获取美国肠道计划中的肠道菌数据,经过筛选得到1 655个健康(18.530)成年人的肠道菌群数据。针对α多样性,进行了Wilcox秩和检验分析并通过logsitic回归判定α多样性与肥胖之间的关系;对Unweighted Unifrac、Weighted Unifrac和Bray-Curtis三种β多样性距离进行主成分分析(principal component analysis,PCA),探索肥胖与健康人群在肠道菌群组成上的差异;对于物种差异,进行Wilcox秩和检验探索差异菌属;通过PICRUSt分析预测可能的代谢通路,同时与肠道菌群进行相关性分析。利用Scikit-Learn软件包基于属水平的肠道菌群数据建立肥胖分类机器学习模型,并进行网络搜索确定最佳模型参数。【结果】经过Wilcox秩和检验,发现肥胖人群的α多样性都较健康人群显著下降,logistic回归表明α多样性与人体肥胖状态有相关性。经过基于Weighted unifrac、Unweighted unifrac和Bray-curtis三种距离的PCA,肥胖和健康人群的肠道菌群结构上无明显差异;在门水平上,肥胖人群中的Firmicutes和Bacteroidetes比值较低,在属水平上共发现57个在两组之间具有显著性差异的属,其中肥胖人群中的Ruminococcus相对丰度较高,而Prevotella、Akkermansia和Methanobacteriales的相对丰度较低;PICRUSt预测的代谢通路有63个代谢通路在两组之间具有显著差异;梯度提升回归树对于基于肠道菌群预测肥胖人群效果最好,受试曲线下与坐标轴围成的面积(area under curve,AUC)值可以达到0.769,测试集精度可以达到0.725。【结论】基于大规模的肠道菌群数据揭示了肥胖人群肠道菌群的特征,将机器学习运用到肥胖预测上面,为精准膳食、精准医疗提供新的研究思路和理论基础。