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肠道真菌微生物群失调和生态改变结肠直肠癌
  1. Olabisi Oluwabukola科克1,
  2. Geicho Nakatsu1,
  3. 鲁丁振威戴1,
  4. 威廉Ka祺吴1,2,
  5. 阳光明媚的黄黑1,
  6. 萧简Ng1,
  7. 弗朗西斯Ka梁陈1,
  8. 约瑟夫Jao姚唱1,
  9. 6月于1
  1. 1国家重点实验室的消化道疾病,内科及药物治疗学讲座,李嘉诚健康科学研究所中大深圳研究所、香港中文大学、香港
  2. 2麻醉和重症监护,香港中文大学、香港
  1. 对应到小君Yu博士内科及药物治疗学讲座教授,威尔士亲王医院,香港中文大学,沙田香港;junyu在{}cuhk.edu.hk

文摘

目标Bacteriome和virome改变与结直肠癌(CRC)相关联。然而,肠道真菌微生物群在CRC基本上仍是无人涉足。我们旨在描述肠mycobiome CRC。

设计粪便猎枪宏基因组序列184 CRC患者,197例腺瘤和204年从香港对照组进行分析(CRC患者发现群:73和92名对照组;验证群:111 CRC患者,197例腺瘤患者和112名对照来自香港)。CRC-associated真菌标记和生态变化也在额外的独立验证群90 CRC患者,42腺瘤病人和66个对照组的出版库序列来自德国和法国。转让分类法是由确切k-mer对齐在一个集成的微生物参考基因组数据库。

结果主成分分析显示单独的集群CRC和控制(p < 0.0001),明显mycobiomes早期和晚期CRC (p = 0.0048)。担子:子囊菌类比率是高CRC (p = 0.0042),与Malasseziomycetes增加(p < 0.0001)和Saccharomycetes下降(p < 0.0001)和Pneumocystidomycetes (p = 0.0017)。丰度14真菌生物标志物杰出CRC从控制接受者操作特征曲线下面积(AUC) 0.93和0.82和0.74的验证AUC中国独立队列V1和欧洲队列V2,分别。进一步生态分析显示高数量的共病的真菌intrakingdom和co-exclusive CRC bacterial-fungal相关性(p < 0.0001)。此外,共生真菌和细菌之间的相互作用,主要是由真菌的子囊菌类和细菌变形菌门控制,在CRC恢复co-exclusive相互作用(p = 0.00045)。

结论本研究显示CRC-associated mycobiome失调的特点是改变真菌成分与生态,表示肠道mycobiome可能在CRC扮演一个角色。

  • 结肠直肠癌
  • 真菌
  • 肠道微生物群
  • 病原体

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本研究的意义

已知在这个问题上是什么?

  • 捐赠者的肠道微生物群从患者结直肠癌(CRC)已被证明导致germ-deficient tumourigenesis小鼠模型。

  • Bacteriome和virome改变与CRC相关联。

  • 的参与肠道真菌微生物群在CRC在很大程度上是未知的。

有什么新发现吗?

  • 我们确定了CRC-associated粪便与增加担子菌类真菌失调:子囊菌类比率CRC患者与健康受试者相比。

  • 真菌类Malasseziomycetes被浓缩在CRC类Saccharomycetes和Pneumocystidomycetes被耗尽。

  • 丰度14真菌生物标志物杰出CRC从控制接受者操作特征曲线下面积(AUC) 0.93和验证AUC的0.82和0.74两个独立的群体。

  • 生态分析显示更多的共病的真菌intrakingdom相关性和co-exclusive真菌和细菌在CRC与控制之间的相关性表明协同intrafungal和敌对bacterial-fungal生态协会在结直肠致癌作用可能的作用。

它会如何影响临床实践在可预见的未来吗?

  • 我们的分析突出了真菌的作用在结直肠tumourigenesis和真菌在诊断CRC粪便标志物的潜在使用。

介绍

肠道微生物群是一个复杂的生态系统中扮演一个重要的角色在结直肠癌(CRC)的发病机制中,世界范围内癌症相关死亡的主要原因。1 2然而,非肠道细菌微生物组成的角色,如真菌、CRC在很大程度上是未知的,部分由于其丰度相对较低和缺乏参考基因组特征明显。3 4因此,理解他们的贡献对结直肠致癌作用是有限的。增加容量的高通量测序方法指出提供了进入无菌组件的肠道微生物群。在这方面,我们最近报道virome签名与CRC基于猎枪宏基因组分析。5尽管哺乳动物的微生物群的真菌成分估计占不到1%的共生的微生物物种基因组等效,4新兴的研究已经证明了它的重要性在肠道。6尺11寸它假定一个稳定的角色在宿主免疫系统的开发和维护,但可以改变肠道和extraintestinal疾病。6尺11寸因此,调查肠mycobiome CRC患者与健康受试者相比是值得的,将提供更大的未知的理解机制的肠道微生物群有助于结肠tumourigenesis细菌王国之外。

不同的肠道真菌群落和多样性最近被描述为在人类与炎症性肠病和肝硬化。8 9 12此外,潜在的共生的真菌功能取代肠道细菌在维持宿主免疫反应在肠道通过逆转细菌引起的疾病易感性损耗已经证明在一个小鼠模型。13一致,最近的一项研究发现真菌组成物质的不同组织切片的27个科目与结直肠腺瘤和邻近组织,6暗示改变host-associated真菌种群CRC的发展。理解mycobial多样性和丰富与健康受试者相比,CRC因此重要阐明在结直肠tumourigenesis真菌物种的潜在贡献。重要的是,粪便真菌失调可能会打开新的机会使用真菌物种作为CRC的非侵入性诊断生物标记。

在这里,我们描述CRC-associated mycobiome通过分析粪便73年宏基因组序列CRC患者和92名健康受试者在两个独立的验证群与CRC共有201名患者,239例腺瘤患者和178名对照。第一次,我们表明,粪便mycobiome概要文件是CRC的预测,独立于细菌和其他临床参数。此外,生态共生网络分析表明CRC-specific真菌intrakingdom和fungi-bacteria交互。

材料和方法

病人群

我们从585人粪便猎枪宏基因组序列分析包括粪便猎枪宏基因组序列184 CRC患者,197例腺瘤和204名对照组来自香港(CRC患者发现群:73和92名对照组;中国独立验证队列V1: 111 CRC患者,197例腺瘤患者和112名对照来自香港)经历了在威尔士亲王医院标准的结肠镜检查在香港中文大学。14消化系统症状的报告门诊胃肠病学诊所和无症状的个体年龄超过50年的招聘标准。所有CRC受试者完整结肠病变的粪便收集。粪便样本被收集并存储在在4小时−−20°C 80°C在24小时内长期存储。DNA试剂盒QIAmp凳子迷你包(试剂盒)是用于DNA提取根据制造商的指示。真菌的诊断潜在标志物进一步证明在粪便宏基因组数据集包括90 CRC, 42腺瘤和66名健康受试者从德国和法国指定为欧洲人群V2。15人口统计学和临床样本所示的细节表1

表1

人口统计学和临床样品的细节

宏基因组测序

中国发现和验证的全基因组鸟枪测序样本进行Illumina公司HiSeq 2000 (Illumina公司,圣地亚哥,加利福尼亚州,美国),来自德国和法国和序列测序HiSeq 2000/2500平台上(Illumina公司,圣地亚哥,加州,美国),15这是可用的公共存储库。短暂,基地phr质量小于3,读取与平均质量不到15每4基地和读取长度小于36基地被丢弃的使用Trimmomatic软件(V.0.36)。16任何适配器序列paired-end读取被检查简单的剪,回文比赛10和30基地库的通用Illumina公司Nextera和Truseq适配器序列如果一对adapter-read错配数为2或更少。哺乳动物基因组(hg38 felCat8、canFam3 mm10, rn6, susScr3, galGal4 bosTau8;UCSC基因组浏览器)17和6877年细菌质粒(NCBI RefSeq数据库访问2016年5月12日),2116年完成质体系(NCBI RefSeq数据库访问2016年5月12日)和6093年UNiVec序列(NCBI RefSeq数据库访问2016年5月12日),这是潜在habitat-associated / laboratory-associated或染色体外的序列污染物,被校准后使用Bowtie2 V.2.2.9非常敏感的默认设置。

序列分类注释

分类被分配到宏基因组读取使用k-mer-based算法实现巨妖分类注释管道。18自定义数据库包括7505 1083细菌和真菌从NCBI参考基因组(http://www.ncbi.nlm.nih.gov),FungiDB (http://fungidb.org),系综(http://fungi.ensembl.org)和Broad研究所(http://broadinstitute.org)(2017年10月22日访问)建成使用水母程序通过计算不同31-mer引用库,与每个k-mer读映射到最低的共同祖先的参考基因组与精确k-mer匹配。每个查询之后分类分类单元总点击率最高的修剪k-mer匹配的一般分类树隶属于映射的基因组。最后的宏基因组读计数被累积和正常化使用扩展方法metagenomeSeqR / Bioconductor包。19

统计分析

MaAsLin(多元线性模型),一个多元统计框架,20.被用来确定临床元数据之间的关联和微生物丰富而控制混杂因素,即年龄、性别和体重指数(BMI)。同现和co-exclusion关系在真菌和真菌和细菌王国之间使用SparCC估计算法,21以其鲁棒性肠道微生物组数据组合性。P值小于0.05经过多次对比校正使用错误发现率(罗斯福)方法被认为是重要的。包含标准绘图功能有一个最小绝对星等interkingdom或intrakingdom相关性低于0.05的0.6和罗斯福的一个或两个控制和CRC。可视化,绝对的相关性系数低于0.3被蒙面只显示所有信号意义重大。分类是按门,每门的水平被类单独集群。区域接受者操作特性曲线(auc)决定使用一个标准误差规则与标准线性回归方法和调整年龄、性别和体重指数。双尾Mann-Whitney U测试是用来确定统计学意义差异情况和控制。

结果

肠道真菌失调与CRC相关联

发现一群由165例,即73 CRC患者和92名健康对照组(表1)。大约10.34%的读取被过滤掉Trimmomatic修剪和污染物去除步骤离开平均27 640 420优质配对阅读每样微生物分类学分类(在线补充表1)。来验证我们的质量参考数据库,我们分析了α和β多样性的细菌微生物群的一部分。符合我们之前的研究中,14α多样性指数显著降低与控制相比,CRC而CRCβ多样性分析显示单独的集群和控制(p < 0.005,在线补充图1)。稀疏情节达到高原真菌物种CRC和控制样品(在线补充图2)。然后我们评估和比较了肠道真菌群体组成。监督和非监督主成分分析冗余分析(RDA)透露,肠道mycobiome歧视CRC和控制分为两个明显不同的组(p=分别为0.0006,p = 0.001;图1 a, B),这表明CRC展品独特的真菌健康受试者的资料。有趣的是,RDA还透露,真菌组件形成不同的集群控制,早期(TNM阶段I和II) CRC和晚期(TNM阶段III和IV) CRC,描绘一个CRC-stage-specific中断mycobiome体内平衡(p = 0.001;图1 c)。真菌α多样性的物种丰富度和香农多样性,然而,CRC和控制之间没有显著差异(图1 d),与观察细菌。综上所述,这些结果表明改变肠道真菌成分与肠癌致癌作用。

图1

改变肠道真菌在结直肠癌(CRC)。(A) Bray-Curtis距离的无监督主成分分析显示CRC的分层控制真菌成分剖面样品。控制,n = 92;CRC, n = 73。PC1和PC2代表的两个主要坐标,以反映最多样性,作为一个百分比。使用Mann-Whitney U测试组比较。(B)监督多元冗余分析真菌成分剖面分层CRC患者(n = 73)从控制(n = 92)。RDA1和RDA2代表的两个坐标,反映最多样性,作为一个百分比。使用Mann-Whitney U测试组比较。(C) Stage-specific肠道真菌成分多元控制冗余分析,n = 92; Early_CRC, n=20; Late_CRC, n=54. RDA1 and RDA2 represent the top two coordinates that reflect most of the diversity, given as a percentage. Groups were compared using Kruskal-Wallis test. (D) Richness and Shannon Index diversity indices between CRC (n=73) and control (n=92).

CRC的肠道真菌分类更改

与之前的研究一致,验证了我们的分析,我们发现浓缩和损耗的细菌类群Fusobacteria和厚壁菌门,分别相比,CRC(在线控制补充图1)。真菌类群中,子囊菌纲的主导mycobiota,担子是观察到的第二个最丰富的门(图2一个在两例和对照组)。此外,担子:子囊菌类的比率,它反映了真菌生态失调,12倾斜,在CRC值高于控制(图2 b,p = 0.0042)。观察到更多的不同分类水平较低,包括重大损耗Saccharomycetes和Pneumocystidomycetes Malasseziomycetes类的类和浓缩在CRC与控制(图2 c,在线补充表2补充数据)。在家庭层面上,Lipomycetaceae在CRC Pisolithaceae时显著降低,Marasmiaceae, Malasseziaceae白粉菌科,Pseudorotiaceae和Chaetomicaeae增加(图2 d,在线补充表3)。此外,在属级,在CRC六真菌功能丰富,包括细胞死亡,Moniliophthtora,红酵母属,枝顶孢属,ThielaviopsisPisolithus(图2 e,在线补充表4)。

图2

肠道真菌的分类分布结直肠癌(CRC)。(一)主导肠道真菌类群的相对多度控制,n = 92和CRC, n = 73。占主导地位的门是子囊菌类,担子菌类和Mucoromycota组。(B)担子:子囊菌类相对丰度比,真菌生态失调的一个索引,在CRC更高,比控制,n = 73 n = 92 (* * p < 0.001, Mann-Whitney U测试)。(C)之间的差异丰富的真菌类CRC (n = 73)和控制(n = 92)。丰度的差异被发现使用多元统计模型和校正混杂因素包括年龄、身体质量指数(BMI)和性别(* Q < 0.20, < 0.10, * * * * *问Q < 0.05, arcsin-sqrt转换的相对丰度MaAsLin衍生品)。(D)丰富的真菌不同家庭之间CRC, n = 73和控制,n = 92。丰度的差异被发现使用多元统计模型和校正混杂因素包括年龄、BMI和性别(* Q < 0.20, < 0.10, * * * * *问Q < 0.05, arcsin-sqrt转换的相对丰度MaAsLin衍生品)。(E)之间的差异丰富的真菌属CRC, n = 73和控制,n = 92。丰度的差异被发现使用多元统计模型和校正混杂因素包括年龄、BMI和性别(* Q < 0.20, < 0.10, * * * * *问Q < 0.05, arcsin-sqrt转换的相对丰度MaAsLin衍生品)。

真菌物种CRC诊断标志物

确定肠道真菌类群为CRC诊断与潜在价值,我们研究了真菌物种级别的改变。校正混杂因素后,即年龄、性别和体重指数,观察38真菌物种的丰度在CRC相比明显不同与控制。29这些CRC-enriched而九人CRC-depleted (图3一,在线补充表5)。诊断可能大于两倍的物种丰度的变化,包括黄曲霉,Kwoniella mangrovensis,Pseudogymnoascussp。VKM f - 4518,Debaryomyces fabryi,答:sydowii,Moniliophthora孢,k . heavenensis,答:ochraceoroseus,Talaromyces islandicus,细胞死亡globosa,Pseudogymnoascussp。VKM f - 4520,答:rambellii,肺孢子菌murinaNosemia api被调查。我们发现这些标记分类CRC和控制的AUC 0.93。他们还从早期杰出的控制CRC的AUC 0.91 (图3 b)。

图3

真菌物种CRC诊断标志物。(A)的热图显示真菌物种的相对褶皱变化在结直肠癌(CRC), n = 73的意思是正常对照组的相对丰度,n = 92年发现队列。物种与绝对log2褶皱变化大于1被选为CRC真菌宏基因组标记。(B)诊断性能的真菌分类的CRC控制标记逻辑回归,校正混杂因素包括年龄、身体质量指数(BMI)和性别在发现队列。标记了一个接受者操作特征曲线下面积(AUC) 0.93的分类控制,从CRC n = 92, n = 73和0.91的AUC分类控制,从早期的CRC n = 92, n = 20。

验证粪便真菌诊断标记的CRC独立军团

真菌分类器的性能确认发现队列研究在中国独立队列V1,由112控制,197腺瘤和111 CRC科目。有趣的是,我们的真菌标记明显分层CRC主题从控制的AUC 0.82和控制从早期CRC的AUC 0.81 (图4一)。此外,我们的真菌标记验证一个民族不同的欧洲人群V2(德国和法国;控制,n = 66;CRC, n = 90;早期CRC, n = 32),均获得0.74和0.72的auc CRC和控制以及早期CRC和控制,分别是(图4 b)。然而,真菌标记只能分类腺瘤从控制auc为0.63和0.6,分别在V1和V2军团(图4 a, B)。

图4

验证粪便真菌诊断标记的结直肠癌(CRC)独立的群体。(一)标记实现了接受者操作特征曲线下面积(AUC) 0.82的分类控制,从CRC n = 112, n = 111;AUC 0.81的分类控制,从early_CRC n = 111, n = 61;和AUC的0.63的分类控制,从腺瘤n = 111, n = 197在中国人群V1。0.74 (B)的标记实现了AUC的分类控制,从CRC n = 66, n = 90;AUC 0.71的分类控制,从early_CRC n = 66, n = 32, AUC 0.6的分类控制,从腺瘤n = 66, n = 42在德国和法国队列V2。

摄动intrakingdom CRC和interkingdom生态网络

由于CRC的复杂和多因子的性质,我们研究了生态相互作用的潜在改变幼童腹壁薄弱结直肠tumourigenesis估计真菌intrakingdom和bacterial-fungal interkingdom相关性。我们观察到的一个相当大的差异在真菌王国网络,在CRC更积极和更强的相互作用(p < 0.0001,图5一个,在线补充表6 - 8)。门级别的,只有子囊菌类和Mucoromycota在控制显著相关。新的相关性在子囊菌类,担子和Mucoromycota门真菌王国的观察。此外,明显不同interkingdom生态网络CRC之间的观察和控制。真菌和细菌之间的相关性都少,主要是积极的控制比CRC,更多和更强的co-exclusive观察的关系(p < 0.00001,图5一个,在线补充表6 - 10)。子囊菌类门的控制、类,包括Leotiomycetes, Sordariomycetes, Eurotiomycetes Mucoromycota和非保密类,发现关联协同与Alphaproteobacteria Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria和细菌的Betaproteobacteria Proteobateria门。相反的,额外的担子菌类真菌类和Mucoromycota门观察参与新interkingdom交互CRC,如Pucciniomycetes Exobasidiomycetes Malasseziomycetes,形成重大co-exclusive网络与主要细菌类包括Alphaproteobacteria、Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria Cytophagia (图5一个)。此外,interkingdom共生互动包括真菌类Leotimycetes Sodariomycetes Eurotiomycetes控制和逆转成为CRC (co-exclusive交互图5一个),这表明肠道微生物群内稳态平衡和协同interkingdom关系可能涉及在健康受试者中成为CRC中断。增强intrafungal同现,bacteria-fungi co-exclusive CRC相关网络与控制是进一步验证队列V1 (p=分别为0.004414,p < 0.00001;在线补充表11 - 15号)和V2 (p=分别为0.00006,p < 0.00001;在线补充表16 - 20)。综上所述,这些研究结果表明肠道真菌和细菌之间复杂的关系,在他们的敌对的关联可能导致肠癌tumourigenesis。

图5

摄动intrakingdom和interkingdom生态网络在结直肠癌(CRC)。相关性是由SParCC估计算法。绝对的相关性低于0.3被蒙面只显示所有信号意义重大。共生生态网络CRC (A)强于控制(p < 0.0001, Mann-Whitney U测试)。新的相关性在子囊菌类,担子和Mucoromycota真菌王国出现在CRC的门。(B)生态网络丰富的真菌和细菌不同家庭中CRC与控制。

生态丰富的细菌和真菌不同家庭之间的交互

了解潜在的相互作用不同丰富的细菌和真菌中CRC和控制,我们执行额外的细菌微分丰度分析(在线补充表21)和估计的生态网络在家庭分类级别。在控制中,共生真菌毛壳菌科和细菌之间的相互作用观察Ruminicoccaceae,真菌Pseudeurotiaceae之间和细菌Alteromonadaceae Geobacteraceae (图5 b),这反映了协同interkingdom交互结肠微生物群内稳态的贡献。然而,在CRC,浓缩的细菌Geobacteraceae Synergistaceae, Peptoniphilacea Fusobacteriaceae, CRC-enriched真菌之间的正相关性毛壳菌科和CRC-depleted细菌Ruminicoccaceae CRC-enriched真菌Pseudeurotiaceae之间和CRC-depleted细菌Alteromonadaceae不复存在,而真菌Pseudeurotiaceae和细菌之间Geobacteriaceae逆转负面,尽管双方家庭CRC-enriched。此外,只有Geobacteraceae参与重大co-exclusive在CRC CRC-enriched中细菌与真菌的关系的家庭,而其他观察协会参与CRC-depleted细菌家庭(图5 b)。值得注意的是,我们的网络分析表明,在CRC,减少细菌组成的家庭重要co-exclusive与丰富真菌相互作用的家庭,而Fusobacteriaceae等富集细菌家庭,Synergistaceae Peptoniphilaceae没有显著关联与丰富或耗尽真菌的家庭。这表明细菌王国的失调可能提高由某些真菌定殖家庭CRC如前所述。22另一方面,在真菌的王国里,广泛的协同网络中形成CRC-enriched家庭,包括白粉菌科、Malasseziaceae, Marasmiaceae, Pseudeurotiaceae,毛壳菌科和Pisolithaceae和其他几个未分化的真菌CRC家庭与控制(p < 0.0001)。特别是,曲霉科被观察到相对强劲的积极的生态相互作用与所有CRC-enriched真菌家庭,这一现象是不存在的控制(在线补充图3)。因此,我们的分析表明,同现interkingdom生态关系可能是重要的在一个健康的肠道,肠道内稳态失调可能提供一个合适的环境,增强积极的生态相互作用中的真菌王国,这反过来,在结直肠致癌作用可以发挥的作用。

讨论

在这项研究中,粪便猎枪宏基因组序列进行分析探讨肠道真菌成分和生态变化与CRC协会。避免过高的CRC的真菌的作用,这可能与目标标记基因测序,23我们分类同时分配给细菌和真菌DNA宏基因组数据的读取24使用精确k-mer对齐宏基因组序列分类器。这使得差异的说明interkingdom CRC患者和对照组之间的相互作用。第一次,我们表明,肠mycobial概要CRC情况下明显不同于健康对照组。按照报道人类肠道mycobiome档案、CRC和对照组都由子囊菌类和担子菌类类群25日- 27日CRC是关联到一个更高的担子:子囊菌类比率,索引定义真菌在一个生态系统失调。28 29我们的分析清楚地强调了破坏肠道真菌在CRC社区。

我们确定了CRC-specific真菌成分的变化反映了浓缩的六个属,包括红酵母属细胞死亡担子菌类的门枝顶孢属子囊菌类的门。这些属疾病的致病潜力已报告。例如,隔离的枝顶孢属属中恢复了人类体液,如血液、痰和气管吸入物,它们被视为投机取巧的病原体。30.同时,红酵母属是一个新兴的病原体能够殖民,感染和破坏人类消化系统的重要的微生物区系。31日此外,细胞死亡,人类皮肤的真菌属常见肠道殖民化的能力,12 27 32编码一些分泌酶类似于人类的病原体白色念珠菌33的贡献细胞死亡合成芳基碳氢化合物通过紫外线辐射诱导受体配体基底细胞癌致癌作用也被提出。34值得注意的是,四种曲霉属真菌,即答:flavus,答:rambellii,答:sydowii答:ochraceoroseus被发现在CRC最高的褶皱丰富变化的四个答:flavus主要生产国的剧毒致癌物质黄曲霉素。35曲霉属真菌已经检测到在人类肠道mycobiome在不同的研究中,7 36 37我们特别注意到,该物种的丰度与CRC在这项研究是已知的致癌物质的生产者。38 39这些属物种丰度高比率的CRC因此对CRC发病机理提出他们可能的贡献,需要进一步调查。

在这项研究中,真菌类Saccharomycetes,在物种水平,Lipomyces starkeyi酿酒酵母,被发现在CRC耗尽。酿酒酵母是人类肠道微生物群的一个主要组成部分,32 40 41已被证明可以减少adherent-invasive大肠杆菌全身的回肠结肠炎小鼠模型。42酿酒酵母还发现展示监管和抗炎作用在主机通过诱导白细胞介素- 10”生产。8 43的损耗酿酒酵母在CRC确定在本研究中强调的潜在有益作用酿酒酵母在肠道。这种现象可以被改编为CRC预防或治疗的治疗方法。有趣的是,我们证明了粪便真菌物种可能区分健康受试者的CRC患者验证独立和民族不同的军团,这表明真菌标记可能有助于改善CRC检测。

共生的真菌和细菌在肠道中共存。44因此,结肠的交互方式可能改变在疾病状态,在CRC可以反映出他们潜在的角色。我们的分析表明,真菌和细菌之间存在复杂的生态网络健康的肠道,在CRC明显中断。我们表明,intrafungal和interkingdom bacteria-fungi相关网络在CRC改变。有趣的是,尽管相关网络内真菌在CRC变得更加积极,真菌和细菌之间主要是负面的。我们也观察到一些共病的相关性bacteria-fungi CRC的消失。CRC-associated并发intrafungal网络表明真菌在CRC的角色可能是相互依存的,而观测co-exclusive bacteria-fungi interkingdom生态网络表明敌对interkingdom交互可能导致大肠癌tumourigenesis CRC,改变细菌成分可能为真菌提供有利条件intrafungi交互,这可能对CRC发展调解他们的影响。

肠道mycobiota已被证明是显著影响食物殖民,与相同的真菌物种在摄入食物和粪便样本中检测到的主题。26日45因此,饮食是一个重要的因素被认为是将特定的真菌与疾病和可能影响他们的通用应用程序诊断标志物。虽然我们没有考虑饮食在这项研究中,真菌的证明诊断潜力标记在两个民族有不同的饮食习惯表明潜在的CRC的识别标记的重要性。

总之,我们的研究阐明了肠道mycobiome内稳态的破坏结直肠致癌作用和演示了粪便的潜在有用性真菌标记CRC的检测。此外,我们解开CRC-specific intrakingdom interkingdom生态网络的改变,表明协同intrafungal和敌对bacteria-fungi可能导致CRC的交互。进一步调查确定的功能后果破坏真菌成分和生态学的深入了解结肠tumourigenesis真菌的作用。

引用

脚注

  • 贡献者记录分析数据和起草了手稿。GN RZD组织和分析数据。WKKW SHW,视交叉上核,FKLC JJYS评论这项研究和修订后的手稿。司法院设计,监督学习和写论文。

  • 资金这个项目是由科技计划支持格兰特深圳(JCYJ20170413161534162) HMRF香港(17160862),格兰特从医学院微生物群研究中大,RGC-GRF香港(14106415、14106415和14106415),副校长的可自由支配的基金中大和中大直接格兰特,深圳虚拟大学园中大深圳研究所支持方案。

  • 相互竞争的利益没有宣布。

  • 病人的同意不是必需的。

  • 出处和同行评议不是委托;外部同行评议。