外源性物质形态的生理和基因表达活跃的人类肠道微生物组
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- PMID:23332745
- PMCID:PMC3552296
- DOI:10.1016 / j.cell.2012.10.052
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外源性物质形态的生理和基因表达活跃的人类肠道微生物组
细胞。
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文摘
人类肠道包含数以万亿计的微生物,影响我们的健康代谢外源性物质,包括host-targeted药物和抗生素。最近的努力这个host-associated社区的多样性特征,但目前还不清楚哪些微生物活性和扰动影响这个活动。在这里,我们结合流式细胞术,16 s rRNA基因测序,和metatranscriptomics证明肠道包含一组独特的活性微生物,主要是壁厚菌门。短期接触的外源性物质显著影响生理、结构和基因表达活跃肠道微生物组。Xenobiotic-responsive基因被发现在多个细菌类群,编码抗生素耐药性,药物代谢和应激反应通路。这些结果证明的力量超越对微生物多样性的调查,以便更好地理解代谢活动,突出外源性物质的意想不到的后果,建议尝试个性化医疗应该考虑个人间活跃的人类肠道微生物组的变化。
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数据
也参见图S1、S2和S3。(一个)细胞荧光染料的目标。核酸染料π与破坏细胞膜进入细胞;DiBAC细胞去极化的胞内lipid-containing材料相结合;和SybrGreen所有细菌的核酸无论污渍膜状态,识别细胞的两个集群:-(放大器)和高-低(海航集团)含有细胞的核酸。(B)受损细胞的平均比例(π+和DiBAC+)和低(放大器)的细胞或核酸含量高(海航集团)在三个不相关的个人(n = 5 - 10样本/个人)。值意味着±sem。(C)SybrGreen和πdual-staining 3个人无关。π- - - - - -细胞是在灰色,π+细胞是粉红色,海航集团(固体)和放大器(条纹)子集表示。(Dπ和DiBAC dual-staining在同一个人。π- - - - - -细胞是在灰色,π+细胞是紫色的,DiBAC- - - - - -(条纹)和DiBAC+(固体)分数表示。
也参见图S3、S4和表S1, S4, S5。(一个)数量的丰富的属(相对丰度≥1%至少在一个示例)中发现的π+,DiBAC+,LNA、海航集团和控制分数。值意味着±sem。(B)未加权的UniFrac集群的社区成员在每个子群。样品标签面板罪犯的个人:红色(个人),绿色(个人B),蓝色(个人C)。C微生物群落结构的比较,使用Bray-Curtis距离度量。第一个主成分是显示在每个子群和个体。(D)活性和受损的肠道微生物群的子集是总体无序社会的独特(控制)。UPGMA聚类基于Bray-Curtis距离左边显示:复制样品陷入楔形和三个异常值已被移除(参见图S3A满树)。的相对丰度的主要细菌家庭在肠道微生物群:厚壁菌门(蓝色),拟杆菌(橙色),和放线菌(Bifidobacteriaceae;紫色)。剩余类群被分组到“其他”。
也参见图S5和表S2、S3。从上到下:平均比例的细胞,膜的完整性丧失,改变极性,和高水平的活动在3个人无关,与外源性物质孵化项目后决定。控制孵化项目由un-amended BHI介质,BHI介质与药物载体(乙醇),和低博士治疗相对于控制指出产生重大影响(p < 0.05,邓恩的测试)。值意味着±sem。
也参见图S5和表S2、S3。从上到下:比例的细胞,膜的完整性丧失,改变极性,抗生素暴露后和高水平的活动。车辆控制的值用星号表示。可见时,误差代表染色复制。值意味着±sem。
也参见图S5和表S1, S2, S4。(一个)平均比例的细胞,膜的完整性丧失,改变极性,和高水平的活动暴露在抗生素针对细菌细胞壁和细胞膜(2跨度为/个人)。值意味着±sem。(B高度活跃的变化(海航集团),不活跃(放大器),和损坏(π+)肠道微生物群接触氨苄青霉素后,地高辛和低博士每个实验代表FACS-Seq样本的分析一个人有或没有治疗。酒吧代表平均所有技术复制(n = 2 - 3复制)。
也参见图S6和表S2, S4, S7。基因的表达水平分配到高层KEGG类别后短期接触外源性物质。()%的归一化计算分配给每个类别显示14治疗和他们的车辆控制。(B)主成分分析14 KEGG类别表达水平的治疗和控制。平均每组表达谱是集群使用Matlab中的“princomp”功能。
也参见图S6和表S2, S4, S7 S6。齿轮——或衰减后接触外源性物质贴上了红色和蓝色,分别调整(p值< 0.01,AIC < 300)。齿轮之间有明显不同的表情控制收集在不同的日子被排除在外。治疗和齿轮是集群使用Matlab中的“clusterGram”功能。四大治疗组指出的彩色盒子的顶部的热图。
评论
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