基于16S rDNA高通量测序技术对克罗恩病患儿肠道菌群变化的研究

目的 研究克罗恩病(Crohn′s disease,CD)儿童和正常人群肠道菌群的分布,寻找与CD发生发展显著相关的菌属结构。 方法 纳入CD患儿36例和健康儿童21例,CD患儿分为活动期22例、缓解期14例,采用16S rDNA高通量测序技术,分析各组肠道菌群的生物多样性与结构组成。 结果 CD组患儿(活动期与缓解期)肠道菌群丰富度指数、香浓多样性指数较健康儿童组有明显下降,差异有统计学意义(F=8.829 0,P=0.001 0,P=0.004 5;F=8.890 0,P=0.000 3,P=0.035 6)。在门类水平,所有CD患儿肠道菌群的放线菌门数量减少,变形菌门数量增多。在菌属水平,与健康儿童组相比,所有CD组患儿Faecalibacterium相对丰度显著减低,Klebsiella(克雷伯菌属)、Enterococcus(肠球菌属)相对丰度显著升高。活动期CD组Blautia(布劳特菌属)、Bifidobacterium(双歧杆菌属)、Subdoligranulum、Lachnospira(毛螺旋菌属)、Anaerostipes(丁酸弧菌属)、Eubacterium_rectale_group(直肠杆菌属)的相对丰度明显下降。 结论 CD患儿肠道菌群结构及相对丰度较健康儿童存在显著差异。肠道菌群结构的异常与儿童CD的发生发展存在相关性。     

基于高通量测序的不同年龄恒河猴肠道菌群结构差异分析

目的观察不同年龄恒河猴肠道菌群结构和丰度的变化。方法 50只恒河猴,分为成年(5～10岁)、老年(10岁以上)2组,其中成年组33只,老年组17只。采集动物的新鲜直肠粪便,提取DNA后使用Illumina高通量测序平台对样本中细菌16S rDNA-V3区进行测序,定量分析肠道菌群的结构和丰度。结果老年组和成年组获得的优化序列数差异无显著性(P> 0.05)。α-多样性分析,老年组恒河猴肠道菌群的Chao1指数(P=0.0174)、Simpson指数(P=0.0258)、ACE指数(P=0.0121)与成年组比较降低,Shannon指数与成年组比较升高(P=0.0132)。老年组与成年组相比,在门水平,拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度升高(P=0.0013),厚壁菌门(Firmicutes)、螺旋体门(Spirochaetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、粘胶球形菌门(Lentisphaerae)相对丰度降低(P=0.0283,P=0.0002,P=0.0482,P=0.0242)。在科水平,Prevotellaceae相对丰度升高(P=0.0001),Ruminococcaceae、Clostridiales、Spirochaetaceae、Christensenellaceae相对丰度降低(P=0.0039,P=0.0080,P=0.0002,P=0.0021)。在属水平,老年组unidentified_Prevotellaceae相对丰度升高(P=0.0001),乳杆菌属(Lactobacillus)、八迭球菌(Sarcina)、unidentified_Spirochaetaceae相对丰度降低(P=0.0114,P=0.0227,P=0.0028)。β-多样性分析,老年组肠道菌群与成年组分布在不同区域,差异有显著性(P=0.003)。LEfSe分析,在成年组,链球菌属(Streptococcus)、布赫纳氏菌属(buchnera)、乳杆菌属(lactobacillus)是具有统计学意义的生物标记物。结论恒河猴肠道菌群的结构随年龄增长而改变。丰度降低,多样性增高。     

采用高通量测序技术研究抗生素对小鼠肠道菌群的影响

目的 探讨不同浓度抗生素对小鼠肠道菌群多样性和结构的影响,并预测相关功能变化。方法 15只SPF级ICR小鼠随机分为正常组、低浓度抗生素组和高浓度抗生素组,连续灌胃5 d后,采集小鼠新鲜粪便样本。利用Illumina MiSeq测序平台,对细菌的16S rRNA V3‒V4区进行高通量测序,并对测序结果进行生物信息学分析。结果 高、低浓度抗生素组小鼠肠道菌群组成与正常组存在明显差异。与正常组相比,高剂量组小鼠肠道肠球菌属、志贺埃希菌属相对丰度显著升高（t=‒2.71,P=0.026;t=‒2.30,P<0.05）;分节丝状菌属、拟普雷沃菌属相对丰度显著降低（t=2.88,P=0.020;t=2.49,P=0.037）,理研菌属极显著降低（t=3.79,P=0.005）。低剂量组小鼠肠道菌群变形菌纲成为优势菌,芽胞杆菌属、粪球菌_2、苏黎世杆菌属、普雷沃菌属_2、普雷沃菌属_7、志贺埃希菌属、沙雷菌属和放线菌属等相对丰度显著升高（均P<0.05）;梭杆菌属、泛菌属极显著升高（t=‒3.19,P=0.013;t=‒3.50,P=0.008）;分节丝状菌属、理研菌属相对丰度显著降低（t=2.69,P=0.028;t=2.33,P=0.048）。PICRUSt功能预测分析显示,抗生素组显著增加人类疾病、细胞过程和环境信息处理功能层的基因拷贝数,显著降低有机系统、遗传信息处理和代谢功能层的基因拷贝数。结论 广谱抗生素能破坏小鼠肠道的微生态平衡,有必要深入研究抗生素对心血管、免疫性、感染性及神经退行性疾病发展的潜在作用。     

基于高通量测序的树鼩不同肠道部位菌群结构分析

目的观察树鼩不同肠道部位菌群的多样性及构成。方法采集3只雄性树鼩回肠、盲肠、结肠内容物,提取DNA,利用Illumina PE250高通量测序平台扩增肠道菌16S rDNA V4区域,分析菌群结构和丰富度。结果树鼩回肠、盲肠、结肠菌群的优化序列数差异无统计学意义。α多样性分析,树鼩肠道3个部位菌群的Chao1指数、PD指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数差异无统计学意义,相对于回肠,盲肠与结肠菌群多样性的相似性较高。Rank-Abundance曲线显示,回肠菌群的丰富度较高且分布较均匀。β多样性分析,树鼩回肠菌群结构差异性较小,盲肠与结肠菌群结构差异较大。树鼩肠道菌群共检出26个门,17个门在3个组共存。互养菌门(Synergistetes)、Rokubacteria门、奇古菌门(Thaumarchaeota)、TA06门仅见于回肠;衣原体门(Chlamydiae)为盲肠中特有;迷踪菌门(Elusimicrobia)仅在结肠中发现。共获得414个属,结肠、盲肠、回肠中独有属分别为15个、7个、3个。共发现530个种,其中唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius)丰富度最高。Random Forest分析结果显示,在树鼩回肠、盲肠、结肠中发现7个生物标记物。结论树鼩回肠、盲肠、结肠肠道菌群多样性差异无显著性,但相对于结肠与盲肠,回肠菌群丰富度较高且分布较均匀。树鼩3个肠道部位具有各自独特的菌群。     

高通量测序分析妊娠期糖尿病对早产儿肠道菌群的影响

目的 通过高通量测序技术探究妊娠期糖尿病对早产儿肠道菌群的影响,并对相关功能及代谢通路进行预测。 方法 选取符合入组条件的早产儿40例,依据孕母是否患有妊娠期糖尿病分为妊娠期糖尿病组(GDM组)和对照组,各20例,于出生后24 h内收集早产儿胎便进行16S rRNA基因测序,对测序结果进行物种分类学分析及生物信息学分析。 结果 GDM组显示出更低的物种丰富度及多样性(P=0.048)。两组物种组成存在显著差异(P=0.048),GDM组厚壁菌门与拟杆菌门比值明显升高,机会致病菌相对丰度增加,同时革兰阴性杆菌比例上升。PICRUSt功能预测分析表明,GDM组在碳水化合物转运及代谢、细胞外结构、环境信息处理代谢通路和免疫性疾病代谢通路的功能丰度增高。 结论 妊娠期糖尿病可导致早产儿肠道微生态平衡被破坏,肠道菌群失调或为母亲患有GDM的早产儿多种疾病发病率增高的原因之一。     

CVTree在454高通量测序分析菌群结构中的应用

目的探究将基于短串频度的CVTree方法用于反映菌群结构的16S rRNA基因的454高通量测序数据分析的可行性,为快速分析高通量菌群结构数据提供新的方法。方法对一个四世同堂的中国家庭7名成员肠道菌群和不同基因型及饮食类型的小鼠肠道菌群用454高通量方法获得16S rRNA基因的V3区的测序数据,用CVTree的方法进行菌群结构的比较分析。结果通过选取合适的短串长度,CVTree的方法能准确检测到各样本间的聚类关系,其结果与之前文献报道的基于Unifrac算法的结果相一致。结论CVTree能快速、有效地处理16S rRNA基因的454高通量测序数据,实现对不同菌群结构相似性的比较分析。     

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。     

基于高通量测序技术马肠道菌群研究进展

马肠道非常发达,其中定居着丰富又复杂的微生物菌群,这些微生物在宿主的生理、代谢、营养和免疫功能等方面有着重要作用.基于高通量测序的宏基因组学技术和分析手段的改进,对复杂环境中微生物的研究更加方便、透彻.本文就基于高通量测序的宏基因组技术在马肠道核心菌群、不同肠道段菌群结构、不同因素对肠道菌群结构的影响,以及马肠道微生物...     

慢性胃炎患者肠道菌群分析

探索慢性胃炎（CG）患者肠道菌群变化特点。

采集我院青年CG患者（CG组）和健康人群（NC组）的粪便样品,对其细菌16S rDNA V3—V4区域进行扩增并进行高通量测序,然后运用多种生物信息学手段进行分析。

CG组与NC组对象肠道菌群在门和科水平上均有不同之处,其中CG组对象有较高丰度的Actinobacteriota和较低丰度的Ruminococcaceae。CG组对象肠道菌群多样性及均一度均显著低于NC组（均P＜0.05）,但两者具有相似的丰富度水平。多元方差分析和相似性百分比分析均发现CG组和NC组对象肠道菌群有较大差异。Bifidobacterium、Blautia、Collinsella、Ruminococcus_torques_group和Streptococcus与CG患者密切相关。

CG患者的肠道菌群存在较大变化,其中Bifidobacterium、Blautia等细菌与CG的发生相关。

     

高通量测序方法分析两种草食性淡水螺肠道菌群多样性

淡水螺是水生态系统中重要的生物类群,也是多种寄生虫的中间宿主。肠道菌群在动物能量代谢和抵抗病原体方面起着重要作用。本文分析了耳萝卜螺Radix auricularia和三旋卷丽螺Planorbella trivolvis肠道菌群的多样性。结果表明:在门水平上,耳萝卜螺有23个菌门,以变形菌门(Proteobacteria,33.63%)、蓝细菌门(Cyanobateria,15.33%)、绿弯菌门(Chloroflexi,13.95%)和放线菌门(Actinobacteria,12.99%)为主;三旋卷丽螺有13个菌门,以变形菌门(54.88%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,28.49%)和放线菌门(7.65%)为主。属水平上,耳萝卜螺有厚皮藻属Pleurocapsa、硫网菌属Thiodictyon、纤毛菌属Leptotrichia及类诺卡氏菌属Nocardioides等445个属;三旋卷丽螺有Cloacibacterium、OM60NOR5_clade、假单胞菌属Pseudomonas及红杆菌属Rhodobacter等238个属。有93个菌属为两种螺的共...     

The intestinal microflora of infants: fecal flora of infants with vitamin K deficiency

The fecal flora of 10 infants with vitamin K deficiency (VKD) and 10 healthy infants was examined. All the infants were breast-fed. In the infants with VKD, the total counts (P less than 0.01) and the numbers of bifidobacteria (P less than 0.001) were lower than in the healthy infants, whereas bacteroides, veillonella and enterococci were present in greater numbers in the feces of infants with VKD. The incidence of the Bacteroides fragilis group was higher (P less than 0.05) in the infants with VKD than in the healthy infants. A significant reduction (P less than 0.05) in Bifidobacterium breve was shown in the infants with VKD. The data emphasize the abnormal flora in infants with VKD.     

细菌性阴道病肠道菌群与阴道菌群16S rDNA测序分析

目的通过对细菌性阴道病(BV)患者肠道菌群及阴道菌群16S rDNA扩增子测序,分析其结构、多样性、相关性以及BV对肠道菌群的影响,为今后治疗BV提供新的思路。方法选取符合纳入标准的BV患者11例(BV组),健康者9例(C组),留存阴道分泌物及新鲜粪便进行16S rDNA基因检测分析。结果C组阴道菌群以乳杆菌属为主,BV与加德纳菌属、普雷沃菌属、Sneathia、窄食单胞菌属(Stenotrophomonas)、阿托波菌属、Shuttleworthia、巨型球菌属密切相关。BV组肠道、阴道菌群丰富度均高于C组。Alpha多样性分析中C组和BV组肠道菌群、阴道菌群的Shannon指数组间比较,χ²值为29.137, P=0.000<0.05,两组阴道菌群Shannon指数组间比较差异具有统计学意义(P<0.05),BV组高于C组。物种多样性曲线反映本研究样本测序数据量的合理性,表明BV组的肠道菌群多样性、丰富度均高于C组,主坐标分析表明C组肠道与阴道的菌群结构差距较大,BV组肠道与阴道的菌群结构有相似之处,且两组肠道菌群结构接近。BV组阴道菌群中厚壁菌门丰度较C组低,放线菌门、拟杆菌门较C组高;BV组肠道菌群中拟杆菌门丰度较C组低;C组肠道中拟杆菌门明显高于阴道,厚壁菌门明显低于阴道; BV组阴道菌群中放线菌门丰度高于C组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论BV阴道菌群与肠道菌群具有相关性,BV可能引起肠道菌群结构比例和多样性的改变。     

高通量测序检测肺炎婴幼儿抗生素治疗前后肠道菌群变化

目的了解抗生素对肺炎婴幼儿肠道菌群多样性和结构的影响。方法选取5例1岁以内因轻度社区获得性肺炎住院的患儿,收集抗生素治疗前及治疗后第3~5天的粪便标本。利用Illumina MiSeq测序平台,对细菌的16SrRNA基因V3~V4区进行高通量测序,并对测序结果进行生物信息学分析。结果抗生素治疗后第3~5天婴幼儿肠道菌群的多样性明显下降。变形菌门的相对丰度在3例婴幼儿的肠道中下降;厚壁菌门的相对丰度在4例婴幼儿的肠道中下降;而拟杆菌门的相对丰度在4例婴幼儿的肠道中上升;厚壁菌门与拟杆菌门的比例下降。肠道内不动杆菌属、喜胆汁菌属、埃格特菌属、肠球菌属、支原体、颤螺菌属、紫单胞菌属、普雷沃菌属和真杆菌属增长1倍以上;奇异菌属、双歧杆菌属、黄杆菌属、乳酸菌属、链球菌属、萨特菌属和韦荣球菌下降超过50%。结论婴幼儿短期使用抗生素治疗肺炎后,肠道菌群的多样性下降,肠道微生态失衡。     

早产儿高胆红素血症与肠道菌群的相关性

目的探讨高胆红素血症早产儿与非高胆红素血症早产儿肠道菌群的差异,为该病的治疗提供思路和依据。方法选择2017年1月至6月出生后即在本院新生儿科治疗的早产儿(胎龄35+1～36+6周)为研究对象,其中高胆红素血症早产儿(黄疸组)124例,非高胆红素血症早产儿(对照组)118例。采集两组对象出生后24 h内的首次胎便,采用高通量测序技术对粪便样本中细菌16S rRNA基因进行检测,分析肠道菌群组成情况。结果黄疸组早产儿肠道微生物群落组成与对照组在门水平上相似度较高。在属水平上,两组对象肠道菌群均以Ralstonia、Rhodococcus、Enterococcus为主。对照组患儿肠道Lactobacillus的相对丰度显著高于黄疸组(t=-2.073 0,P=0.039 1)。黄疸组患儿肠道Ralstonia的相对丰度与总胆红素水平呈负相关(r=-0.314 8,P=0.000 3)。结论高胆红素血症早产儿与非高胆红素血症早产儿肠道菌群的种类和丰度存在差异。Lactobacillus可能是高胆红素血症的潜在生物标记物。     

基于PacBio SMRT测序技术评估妊娠期糖尿病人的肠道菌群

[目的]肠道菌群是位于人体肠道内的微生物菌群,其组成与人类多种疾病相关。例如,已有研究表明肠道菌群的变化与妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus,GDM）的发病密切相关。因此本研究基于PacBio SMRT测序技术评估及比较了不同民族（汉族和蒙古族）及是否患GDM的孕妇的肠道菌群。[方法]本研究利用PacBio SMRT测序技术对97例患有GDM及健康的汉族和蒙古族孕妇粪便样本进行了全长16S rRNA测序及分析。[结果]总体来说,处于相同孕期的4组孕妇肠道菌群的组成相似,不同核心菌群展现出不同强弱的相关性。本研究在种的水平上共鉴定到了44个种。在汉族人中,患有妊娠期糖尿病的孕妇肠道菌群中Akkermansia muciniphila菌的相对丰度要显著低于健康孕妇;而在蒙古族人中,健康孕妇与GDM孕妇间差异并不明显。在健康对照中发现汉族孕妇肠道菌群中Bacteroides uniformis菌的相对丰度显著高于蒙古族孕妇;但在患有GDM组中未找到不同民族分组间的差异。另外,功能预测结果发现四组样本菌群功能组成高度相似,大多数功能基因都与能量代谢有关。汉族GDM患者与健康对照组间没有发现显著差异,但在蒙古族GDM患者中发现无机离子运输等功能相对丰度显著高于与蒙古族正常孕妇。[结论]在相同的孕期,妊娠期孕妇的核心肠道菌群结构与功能是相对稳定的,而民族差异也不会对妊娠期菌群产生显著性影响。但在四组间可以检测到一些低丰度的差异菌群,如Akkermansia muciniphila,其丰度的变化可能导致了肠道中一些与肠道营养吸收等有关的代谢发生变化,而这些变化可能与妊娠期糖尿病的发生密切相关。本研究将有助于探究肠道菌群在GDM发病机制中的作用。     

早产儿肠道菌群检测及其与脑损伤的关系CSCD

目的 对早产儿肠道菌群进行检测,并分析肠道菌群与早产儿脑损伤的关系。方法 选取2018年1月至2020年1月本院产科分娩的174例早产儿(胎龄≤34周)为研究对象,所有早产儿均于纠正胎龄40周时行颅脑MRI和早产儿肠道菌群检测,根据早产儿是否发生脑损伤,分为无脑损伤组(136例)和脑损伤组(38例)。分析无脑损伤早产儿和脑损伤早产儿的肠道菌群相对丰度、菌群物种丰富度(Chao1指数)及菌群群落多样性(Shannon指数)的差异,采用Pearson秩相关性法分析早产儿的肠道菌群相对丰度、Chao1指数、Shannon指数与脑损伤程度相关性。结果 脑损伤组早产儿的脑组织TMS评分(13.42分±1.03分)低于无脑损伤组(17.91分±1.81分),差异有统计学意义(t=19.724,P=0.000 1)。脑损伤组早产儿的双歧杆菌属丰度比(23.63%±1.24%)、乳杆菌属丰度比(16.58%±0.94%)、乳球菌属丰度比(15.73%±0.89%)和拟杆菌属丰度比(8.78%±0.64%)均低于无脑损伤组早产儿(28.43%±1.34%,22.43%±1.27%,17.81%±1.10%,9.81%±0.69%),差异均有统计学意义(t=27.163、16.871、20.764、26.917,均P<0.000 1),脑损伤组早产儿的链球菌属丰度比(13.92%±0.84%)、沙门菌属丰度比(5.74%±0.51%)、瓦氏菌属丰度比(4.86%±0.29%)、梭菌属丰度比(6.74%±0.54%)和葡萄球菌属丰度比(8.52%±0.60%)均高于无脑损伤组早产儿(5.81%±0.37%,4.28%±0.32%,3.94%±0.22%,2.18%±0.19%,1.98%±0.16%),差异均有统计学意义(t=34.261、22.914、19.084、24.807、27.043,均P<0.000 1)。脑损伤组早产儿的肠道菌群Chao1指数(281.55±17.71)和Shannon指数(2.74±0.32)均低于无脑损伤组早产儿(397.43±21.58,3.98±0.49),差异均有统计学意义(t=36.812、17.949,均P<0.000 1)。脑组织TMS评分与双歧杆菌属丰度比(r=-0.843)、乳杆菌属丰度比(r=-0.782)、乳球菌属丰度比(r=-0.815)、拟杆菌属丰度比(r=-0.708)、肠道菌群Chao1指数(r=-0.742)和肠道菌群Shannon指数(r=-0.743)呈负相关,与链球菌属丰度比(r=0.871)、沙门菌属丰度比(r=0.903)、瓦氏菌属丰度比(r=0.791)、梭菌属丰度比(r=0.782)和葡萄球菌属丰度比(r=0.793)呈正相关。结论 早产儿的脑损伤发生率仍然较高,与早产儿肠道菌群相对丰度、菌群物种丰富度和菌群群落多样性均有密切的相关性。