条文本gydF4y2Ba

宏基因组方法揭示克罗恩病粪便菌群多样性减少gydF4y2Ba
  1. C ManichanhgydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  2. L Rigottier-GoisgydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  3. E BonnaudgydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  4. K GlouxgydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  5. E佩尔蒂埃gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  6. L FrangeulgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  7. R纳gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  8. C JarringydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  9. P ChardongydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  10. P主gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  11. J罗卡gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  12. J多尔gydF4y2Ba1gydF4y2Ba
  1. 1gydF4y2BaUnité d ' ecology et de physiology du système消化学,法国Jouy-en-Josas INRAgydF4y2Ba
  2. 2gydF4y2Ba基因镜,法国埃弗里cedex国家中心SéquençagegydF4y2Ba
  3. 3.gydF4y2BaGenopole,巴斯德研究所,法国巴黎gydF4y2Ba
  4. 4gydF4y2BaLibraGen, Bat Canal Biotech I,图卢兹,法国gydF4y2Ba
  5. 5gydF4y2BaUMR INRA CEA放射生物学et étude du génome, INRA Domaine de Vilvert, Jouy-en-Josas, Cedex法国gydF4y2Ba
  6. 6gydF4y2Ba法国巴黎乔治蓬皮杜欧洲医院消化内科gydF4y2Ba
  7. 7gydF4y2BaIBMB-CSIC分子生物学系,巴塞罗那,西班牙gydF4y2Ba
  1. 通信:gydF4y2Ba
    J博士多尔gydF4y2Ba
    INRA-UEPSD, 78350 Jouy-en-Josas,法国;gydF4y2Bajoel.dore在{}jouy.inra.frgydF4y2Ba

摘要gydF4y2Ba

背景和目的:gydF4y2Ba肠道微生物群落(菌群)在克罗恩病(CD)的发病和慢性中的作用被强烈怀疑。然而,即使使用与培养无关的分子方法,对如此复杂的生态系统进行研究也是困难的。gydF4y2Ba

方法:gydF4y2Ba我们首次使用综合宏基因组方法来调查肠道微生物多样性的全部范围。我们使用fosmid载体构建了两个基因组DNA文库,直接从6名健康供体和6名乳糜泄患者的粪便样本中分离。通过DNA杂交筛选这两个DNA文库(每个DNA文库由25 000个克隆组成),分析16S rRNA基因的细菌多样性。gydF4y2Ba

结果:gydF4y2Ba在筛选的1190个克隆中,鉴定出以拟杆菌门和厚壁菌门为代表的125个非冗余核型。在厚壁菌门中,健康菌群中发现了43种不同的核型,而CD菌群中只有13种(p<0.025)。荧光原位杂交直接针对粪便样本中的16S rRNA进行分析(n = 12),证实在乳糜泻患者中属于该门的细菌比例显著减少(p<0.02)。gydF4y2Ba

结论:gydF4y2Ba宏基因组方法使我们能够检测到作为乳糜泻患者粪便菌群特征的厚壁菌门细菌门的复杂性降低。它也表明了新的细菌种类的存在。gydF4y2Ba

  • CD,克罗恩病gydF4y2Ba
  • 炎症性肠病gydF4y2Ba
  • FISH,荧光原位杂交gydF4y2Ba
  • 操作分类单位gydF4y2Ba
  • HSL,健康主题库gydF4y2Ba
  • CPL, Crohn病人文库gydF4y2Ba
  • 聚合酶链式反应gydF4y2Ba
  • SSC,生理柠檬酸钠gydF4y2Ba
  • 十二烷基硫酸钠gydF4y2Ba
  • 克罗恩氏病gydF4y2Ba
  • metagenomegydF4y2Ba
  • 粪便微生物群gydF4y2Ba
  • 种系发生gydF4y2Ba
  • 厚壁菌门gydF4y2Ba

来自Altmetric.com的统计gydF4y2Ba

请求的权限gydF4y2Ba

如果您希望重用这篇文章的任何部分或全部,请使用下面的链接,它将带您访问版权清除中心的RightsLink服务。您将能够快速获得价格和以多种不同方式重用内容的即时许可。gydF4y2Ba

在某些情况下,本土肠道微生物将决定炎症性肠病的发生和维持,特别是克罗恩病(CD),这也可能与遗传易感性和粘膜免疫紊乱有关。gydF4y2Ba1gydF4y2BaCARD15/NOD2基因突变与乳糜泻的高风险相关。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba类似地,生物失调最近被称为与乳糜泻有关的一种特征。gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba

由于大多数肠道共生菌无法培养,gydF4y2Ba4,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba因此,基因组策略被开发出来以克服这一限制。采用经典技术,如时间温度梯度凝胶电泳gydF4y2Ba6gydF4y2Ba单链构象多态性,gydF4y2Ba7gydF4y2Ba一些研究表明乳糜泻菌群的多样性发生了改变,但涉及的确切微生物种类或代谢物仍不清楚。gydF4y2Ba

宏基因组方法,将微生物群落作为一个单一的动态实体进行研究,已被用于研究水和土壤等复杂环境,gydF4y2Ba8,gydF4y2Ba9gydF4y2Ba但尚未应用于人体肠道菌群。在宏基因组学中,微生物基因组被碎片化和克隆,以获得代表微生物组(复杂群落的基因组)的单个文库。以前的研究主要集中在比较聚合酶链反应(PCR)衍生的16S rDNA文库,而宏基因组文库同样允许基于PCR独立方法的物种多样性比较,也允许基于基因组序列分析的基因完整描述,从而全面描述整个生态系统的功能。gydF4y2Ba

在这里,我们提出了第一个研究乳糜泻粪便细菌组成的宏基因组学方法。我们直接从6名健康捐赠者和6名乳糜泻患者的粪便样本中分离出基因组DNA,并使用合并的DNA为每组受试者构建一个文库。然后通过DNA杂交筛选16S rRNA基因,通过16S rRNA基因测序和系统发育分析确定微生物多样性。用荧光原位杂交(FISH)方法对来自同一受试者的单个粪便样本进行了宏基因组学研究。gydF4y2Ba

材料和方法gydF4y2Ba

方法gydF4y2Ba

我们从6名健康个体和6名乳糜泻患者的粪便样本中提取基因组DNA。我们使用合并的DNA为每组受试者构建两个宏基因组文库。每个图书馆有25 000个克隆。每个文库在尼龙膜上经过fosmid提取和DNA点检后构建两个宏阵列。为了分析微生物多样性,通过DNA杂交筛选16S rRNA基因并测序,进行系统发育分析(图1)。gydF4y2Ba

图1gydF4y2Ba

宏学库的构建与筛选。用Nycodenz密度梯度离心法从6名健康受试者和6名克罗恩病缓解期患者的粪便样本中回收细菌细胞。分离到高分子量细菌DNA片段(38 ~ 48 kbp)。然后将宏基因组DNA克隆到肥粒中。在膜尼龙上进行DNA杂交,筛选fosmid文库中的16S rRNA基因。所有的序列都使用4个细菌特异性引物(ACM 008 F, ADM 330 F, SSM 1100r和TTM 1517 R)确定(表1)。选择大约位于200-1300位置的组装序列进行后续的系统发育分析。对于每个库,使用ClustalW v1.83程序对序列进行了对齐。使用DNADIST v3.6计算距离矩阵,使用NEIGHBOR v3.6构建树。gydF4y2Ba

病人和样品gydF4y2Ba

所有患者或健康受试者在取样前均未接受抗生素治疗至少3个月。6例乳糜泻患者为5女1男,年龄18-44岁。患者病情缓解(CD活性指数<150)。所有人都有回肠疾病;4例患者在十二指肠、盲肠、左结肠和肛门有相关病变(每个相关病变1例)。2例患者在采样时未接受治疗;2例接受5-ASA(2或3 g/天),2例接受硫唑嘌呤(150 mg/天)。六名健康志愿者为一女五男,年龄29-43岁。gydF4y2Ba

收集了12名受试者的粪便样本,并在不到3小时内处理,以严格保存厌氧菌与氧气。用Nycodenz密度梯度离心法回收细菌细胞gydF4y2Ba10gydF4y2Ba然后用磷酸盐缓冲盐水洗两次(在8000下10分钟)gydF4y2BaggydF4y2Ba)。然后将细胞球团加入琼脂糖中,然后再进行细菌的温和裂解gydF4y2Ba10gydF4y2Ba和DNA被酶消化gydF4y2Ba分3人工智能gydF4y2Ba.gydF4y2Ba11gydF4y2Ba

图书馆建设gydF4y2Ba

如前所述,分离出高分子量细菌DNA片段(38-48 kbp)。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba然后将宏基因组DNA克隆到fosmid中,fosmid是一种细菌繁殖噬菌体载体系统,适用于克隆基因组插入约40千碱基大小,使用EpiFos文库生产工具包(Epicentre Technologies, Madison, Wisconsin, USA),按照制造商的推荐(图1)。gydF4y2Ba

Macroarray准备gydF4y2Ba

在fosmid文库中筛选16S rRNA基因需要提取重组fosmid,以去除的16S rRNA基因gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba用于克隆系统。根据制造商(machery - nagel, Hoerdt, France)的推荐,使用NucleoSpin 96 Flash试剂盒进行提取。使用Qbot机器人(Genetix, Saint-Marcel, France)在厚度为22×22 cm (Amersham Biosciences, Orsay, France)的尼龙膜上发现2 - 4ng的每一种提取的fosmid,格式为5×5;每层膜上可沉积约50 000个斑点。gydF4y2Ba

Macroarray探针制备gydF4y2Ba

为了使用最通用的探针来筛选16S rRNA基因,我们使用了直接从粪便样本中提取的完整DNAgydF4y2Ba12gydF4y2Ba作为模板,通过PCR扩增生成混合探针。用于扩增的引物(ACM 008 F和EUB 338;表1)生成的PCR产物长度约为330 bp,代表了原始生态系统的多样性。我们从构建宏基因组库的6个健康个体和另外2个健康个体中收集粪便样本。PCR用Peltier PTC-100TM热循环仪(MJ ResearchTM, Inc, Massachusetts, USA)在94°C下运行10分钟,9个循环:92°C 1分钟;58°C 1分钟;72°C 1分钟;和72°C 10分钟。正向引物和反向引物分别为ACM 008 F和EUB 338(表1)。根据凝胶电泳后的条带强度来评估PCR产物的浓度。PCR产物(30 ng)用[α-gydF4y2Ba33gydF4y2Ba使用megprime DNA标签系统的dATP (Amersham生物科学,乌普萨拉,瑞典)。gydF4y2Ba

表1gydF4y2Ba

本研究使用的引物和探针gydF4y2Ba

Macroarray杂交gydF4y2Ba

斑点膜首先在42℃的预杂交溶液(6×生理柠檬酸钠(SSC), 1%十二烷基硫酸钠(SDS), 10× Denhardt, 50%甲酰胺)中孵育2小时。这时,一个gydF4y2Ba33gydF4y2BaP-labelled探针(10gydF4y2Ba6gydF4y2Bacpm/ml)和超声波三文鱼精子DNA (100 μg/ml, 100°C变性10分钟)加入预杂交溶液,在42°C继续孵育过夜。杂交膜在2× SSC中洗涤1次,0.1% SDS在42℃洗涤10分钟,2× SSC洗涤1次,0.1% SDS在60℃洗涤10分钟,0.2× SSC洗涤1次,0.1% SDS在60℃洗涤10分钟,0.1× SSC洗涤1次,0.1% SDS在65℃洗涤10分钟。荧光屏在室温下暴露于膜下5小时,然后用分子动力学风暴系统扫描,并用Xdigitise软件(gydF4y2Bahttp://www.molgen.mpg.de/~xdigitise/gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

序列gydF4y2Ba

所有序列由法国Evry公司在ABI 3730 DNA测序仪上用4个引物(ACM 008 F、ADM 330 F、SSM 1100r和TTM 1517 R)对细菌进行测序(表1)。16S rRNA基因在4个片段中测序,然后用PHRED v0.020425.c程序进行质量控制,并用PHRAP v0.990319程序进行组装。选取大约覆盖位置200-1300的组合序列进行后续分析。对于每个库,使用ClustalW v1.83程序对序列进行了对齐。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba去除多重对准的高度可变区域,用gblock选择保守区域,gydF4y2Ba14gydF4y2Ba使用优化的参数进行rRNA比对。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba使用这种计算机化的方法避免了人工改进多次对准。使用DNADIST v3.6计算距离矩阵gydF4y2Ba16gydF4y2Ba树是用NEIGHBOR v3.6构建的。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba用Treeview绘制了未生根的树。gydF4y2Ba18gydF4y2Ba我们将操作分类单元(OTU)定义为至少具有98%相似性的16S rDNA序列的集群。gydF4y2Ba19gydF4y2Ba为每种OTU或核型选择一个具有代表性的粪便克隆。该克隆被用作参考序列,用于计算与其他对齐序列的系统发育距离。使用RDP CHECK_CHIMERA程序(RDP- ii 8.1版本)检查嵌合序列。用1000次重复的自举法评估分枝的稳定性。术语“未培养的OTUs”是指仅通过分子方法恢复的物种。未知物种(或完全新物种)对应的微生物在公共数据库(NCBI和RDP-II版本9)中没有可用的序列匹配。gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba我们使用门和组级命名法,定义在gydF4y2BaBerguey系统细菌学手册gydF4y2Ba(第二版)和RDP朴素贝叶斯分类器,分别。利用古德的覆盖率公式估计了我们图书馆的代表性。gydF4y2Ba21gydF4y2Ba

货物保额计算为[1 - (gydF4y2BangydF4y2Ba/ N)]×100,gydF4y2BangydF4y2Ba为单个克隆OTU的数量,N为分析样本的总序列数。gydF4y2Ba

荧光原位杂交(FISH)gydF4y2Ba

采用FISH结合流式细胞术对粪便样本进行成分分析,针对三大类细菌16S rRNA进行分析。gydF4y2Ba22gydF4y2Ba本研究使用的16S rRNA特异性寡核苷酸探针如表1所示。探针EUB 338和NON 338分别作为阳性和阴性对照。用Bac 303、Erec 482和Clep 866探针检测gydF4y2Ba拟杆菌gydF4y2Ba,gydF4y2Ba球菌样的梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba,gydF4y2Baleptum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba组,分别。探针Clep 866的特异性通过使用未标记的不匹配寡核苷酸作为竞争对手来优化(表1)。−70°C保存的粪便样本固定在多聚甲醛中,并与特异性探针杂交,如前所述,用流式细胞术检测阳性信号。gydF4y2Ba22gydF4y2Ba

统计分析gydF4y2Ba

资料分析采用χgydF4y2Ba2gydF4y2Ba测试或学生的gydF4y2BatgydF4y2Ba测试两组独立的样品。p值<0.05被认为是显著差异。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

宏基因组库gydF4y2Ba

来自6名健康个体和6名乳化病患者的细菌片段被汇集起来建立健康受试者DNA文库(HSL)和克罗恩病患者DNA文库(CPL)。每个宏基因组DNA文库包含25 000个fosmid克隆。插入的累积尺寸跨越2英镑,相当于大约500倍的尺寸gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba基因组(4.1×10gydF4y2Ba6gydF4y2Ba英国石油公司(bp)。通过随机搜索具有相似末端序列的克隆插入确定克隆片段的极低冗余(数据未显示),证实了使用该方法可以避免主要偏差。从50000个重组克隆中提取fosmid DNA,并在两个尼龙膜(一个用于HSL,一个用于CPL)上标记后构建DNA宏阵列(图1)。gydF4y2Ba

16S rRNA筛选和测序,生物信息学分析gydF4y2Ba

在5万个克隆中,1520个16S rRNA序列阳性(650个来自HSL, 870个来自CPL)。每个克隆都用一组跨越16S rRNA基因序列1500 bp的四种通用细菌引物进行测序。经过质量控制和组装,1190个克隆获得了1000多个适合系统发育分析的信息性碱基对序列(HSL 536个,CPL 654个)。gydF4y2Ba

健康和乳糜泻菌群的组成gydF4y2Ba

对1190个克隆的分析发现125个非冗余OTUs(或核型;GenBank登录号为AY850400至AY850541)。根据公共核苷酸数据库(NCBI和RDP-II), 95个OTUs对应于当前培养集合中不包含的物种(图2,3)。因此,所有回收的分子物种都属于4个系统发育门:拟杆菌门(53个OTUs;革兰氏阴性菌),厚壁菌门(54 OTUs;低GC革兰氏阳性菌),放线菌(9 OTUs;高GC革兰氏阳性菌)和变形菌门(9个OTUs;革兰氏阴性细菌)。有66个OTUs完全是全新的,它们与之前培养的微生物或克隆的rRNA序列无关。1190个克隆提供的89%的覆盖率表明,任何新的克隆序列只有11%的机会对应于一个未知的物种。因此,我们的宏基因组库覆盖了近90%的优势物种,可以从粪便生态系统中克隆。gydF4y2Ba

图2gydF4y2Ba

健康受试者粪便微生物组中鉴定的主要操作分类单元(OTUs)之间的系统发育关系(基于536个克隆的16S rRNA测序库)。识别号(x)与宏基因组克隆的名称相对应,该宏基因组克隆已以Adhufec-x-ml的名称提交到GenBank健康主题库(登录号为AY850400至AY850487)。可培养细菌的身份和克隆名称可从Genbank或RDP获得。当它们与克隆标识号(x)并排显示时,它们对应同一个OTU。每个OTU的克隆数插入括号中。标尺表示10%的序列发散。引导值基于1000个复制。gydF4y2Ba

图3gydF4y2Ba

克罗恩病(CD)患者粪便微生物组中鉴定的主要操作分类单元(OTUs)之间的系统发育关系(基于654个克隆16S rRNA测序文库)。识别号(x)与宏基因组克隆的名称相对应,该宏基因组克隆已以Cadhufec-x-ml的名称提交到GenBank用于CD库(登录号为AY850488至AY850541)。可培养细菌的身份和克隆名称可从Genbank或RDP获得。当它们与克隆号(x)并排显示时,它们对应同一个OTU。每个OTU的克隆数插入括号中。标度条表示10%的序列发散。引导值基于1000个复制。gydF4y2Ba

CD与健康库的比较gydF4y2Ba

两个库的覆盖率无显著差异(HSL和CPL分别为90%和87%)。在两组受试者中发现了相同的4个优势门(图4)。从16S rRNA系统发育树中可以看出,拟杆菌门和厚壁菌门的核型数量最多(图2,3)gydF4y2Ba普氏菌gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba脆弱拟杆菌gydF4y2Ba子组被发现。此外,一个“未分类的卟啉单胞菌科”物种仅在CD库中被观察到,占克隆总数的8.7%。最显著的差异是乳糜泻中微生物多样性的全球丧失(健康受试者中有88种核型,乳糜泻患者中有54种)。这主要是由于乳糜泻患者中厚壁菌门核型要少得多(图3)。事实上,健康受试者中发现了43个厚壁菌门OTUs,而乳糜泻患者中只有13个(p<0.005)(图4)。两个库中该门共有的核型数量(2/ 13,15%)也显著低于拟杆菌门组(13/ 33,39%)。gydF4y2Ba

图4gydF4y2Ba

来自健康受试者和克罗恩病患者的文库比较。比较两个文库中各组和子组的核型数。资料分析采用χgydF4y2Ba2gydF4y2Ba测试。*p<0.025,健康人与克罗恩病患者差异有统计学意义。gydF4y2Ba

鱼类调查结果确认gydF4y2Ba

下一个要解决的问题是厚壁菌门多样性的减少是由一个患者引起的还是在研究中的每个患者中都有。为了解决这个问题,我们分别对12份粪便样本使用了FISH方法。采用FISH联合流式细胞术对具有核糖体RNA转录活性的活菌进行计数。针对三种主要细菌群的特异性探针(表1)显示了显著的相对降低gydF4y2Baleptum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba与健康受试者相比(p<0.02)gydF4y2Ba球菌样的梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba拟杆菌gydF4y2Ba两组实验对象的组相似(图5)。FISH和宏基因组方法得到的结果高度一致,显示活性细胞的数量和多样性显著减少gydF4y2Baleptum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba对照组治疗乳糜泻。gydF4y2Ba

图5gydF4y2Ba

粪便样本的荧光原位杂交(FISH),与流式细胞术耦合。FISH针对的是这三大类细菌的16S rRNA。来自6名健康捐赠者和6名克罗恩病(CD)患者的粪便样本被独立分析。报告了健康供体和乳糜泻患者的平均细菌百分比。健康受试者和乳糜泻患者比较使用学生的gydF4y2BatgydF4y2Ba测试两组独立的样品。*p<0.02,健康人与乳糜泻患者之间有显著性差异gydF4y2Baleptum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba组。gydF4y2Ba

讨论gydF4y2Ba

这项研究表明,乳糜泻患者的粪便菌群中厚壁菌门的多样性明显减少。特别是,gydF4y2Baleptum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba乳糜泻患者的系统发育组明显少于健康受试者。在缓解期患者中观察到的结果表明,这可能对应于一种初级修饰(即可能存在于疾病发生之前和/或在没有炎症过程引起的主要扰动时的粪便微生物群的修饰)。我们关注处于静止状态的患者,因为在疾病的活跃期,微生物群被重塑gydF4y2Ba6gydF4y2Ba其成分的改变可能是炎症的结果,而不是原因。gydF4y2Ba

先前对健康志愿者(n = 3)和乳糜泻患者(n = 3) rRNA基因文库扩增和克隆的分析gydF4y2Ba23gydF4y2Ba厚壁菌门(gydF4y2Baleptum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba球菌样的梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba组)的复杂性显著降低(25gydF4y2BavgydF4y2Ba73 OTUs) (Irène Mangin,个人沟通)。无论受试者是单独考虑还是合并考虑,都得到了这些结果。与本研究一样,两个文库拟杆菌门的核型数量相似。gydF4y2Ba

虽然炎症性肠病的原因尚不清楚,但在动物模型和人类中,肠道原生菌群被认为是炎症的主要诱因,如果不是主要诱因的话。gydF4y2Ba24gydF4y2Ba怀疑是基因决定的对本土细菌的异常反应,以及生物失调。gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba24gydF4y2Ba然而,具体涉及的微生物种类或代谢物仍不清楚。我们赞同当前的概念,即乳糜泻的发病可能是由于微生物群的改变,而微生物失调可能会增加患病风险。在这方面,一个微生物类群比例的减少预计将通过其他微生物类群比例的增加得到补偿。在目前的研究中,乳糜泻患者中多样性和代表性较低的微生物种类是革兰氏阳性厌氧菌,通常占健康受试者粪便菌群的主要部分。这些物种可能提供具有免疫调节活性的CpG dna。gydF4y2Ba25gydF4y2Ba厚壁菌门比例的减少也可以通过增加革兰氏阴性菌的表达来补偿,革兰氏阴性菌表达更多的促炎分子,如脂多糖。与后一点一致的是,我们观察到乳糜泻患者中卟啉单胞菌科革兰氏阴性菌的特殊联系。gydF4y2Ba

在我们的两个文库中,厚壁菌门主要由gydF4y2Baleptum梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba球菌样的梭状芽胞杆菌gydF4y2Ba群体,还有一些未知的物种。这两组被描述为人类固有肠道菌群的基本组成部分。gydF4y2Ba22,gydF4y2Ba26gydF4y2Ba它们含有所有已知的微生物,产生大量的丁酸盐,这不仅是结肠上皮细胞的主要能量来源gydF4y2Ba27gydF4y2Ba还可通过激活核因子κB和降解IκB来抑制促炎细胞因子mRNA的表达。gydF4y2Ba28gydF4y2Ba在这里观察到丁酸生成体的丢失可能会破坏宿主上皮细胞和驻留微生物之间的对话,从而促进乳糜泻相关溃疡的发展。gydF4y2Ba

我们的研究结果强调了分子方法比基于培养的方法在综合描述复杂微生物群落方面的优势。gydF4y2Ba29gydF4y2Ba事实上,我们在乳糜泻患者中发现了69%的全新OTUs,而在健康受试者中这一比例为34%,进一步支持了乳糜泻中微生物失调的存在gydF4y2Ba1,gydF4y2Ba23gydF4y2Ba(分别图1、2)。本研究中发现的已知OTUs(对应于先前培养的微生物)对应于已知居住在人类体内的物种gydF4y2Ba29gydF4y2Ba和猪gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba肠道。这些结果与以往使用分子方法对人类粪便的研究结果一致。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba基于16S rRNA序列对人类肠道菌群的研究已经导致了超过50%的完全新物种的识别,gydF4y2Ba31日,gydF4y2Ba32gydF4y2Ba这表明这个群落可能比我们之前想象的要复杂得多。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba

我们使用基于DNA宏阵列的策略分析了两个大型宏基因组文库,得出的证据表明乳糜泻可能以正常厌氧菌多样性减少为特征,特别是在厚壁菌门中,并没有支持特定病原体的作用。gydF4y2Ba

尽管我们的研究只涉及有限数量的受试者(6名健康志愿者和6名患者),但我们的结果是相同的,无论是用宏基因组方法收集样本,还是用FISH方法单独采集样本。我们的观察指出了以前未被认识的乳糜泻患者粪便菌群的特异性。然而,由于宏基因组方法不能应用于大量样本,因此所分析的受试者数量较少。我们的结果应该通过一项流行病学调查来证实,该调查聚焦于厚壁菌门的减少以及“未培养的卟啉单胞菌科”等物种的过度代表。可以设计专门的诊断工具来检测这些问题。此外,这将允许更有针对性地使用抗菌素或益生菌。gydF4y2Ba

宏基因组文库的遗传探索将为乳糜泻特异性基因和功能的鉴定提供途径。目前这一研究正在进行中。gydF4y2Ba

致谢gydF4y2Ba

这项研究得到了法国研究部的支持。我们感谢C Dossat、J Castresana、P Seksik、P Robe、DM Aguilera以及CRB-GADIE INRA平台成员的出色技术支持。我们也感谢I Mangin、A Sghir和D Le Paslier进行了富有成效的科学讨论。gydF4y2Ba

参考文献gydF4y2Ba

  1. ↵gydF4y2Ba
  2. ↵gydF4y2Ba
  3. ↵gydF4y2Ba
  4. ↵gydF4y2Ba
  5. ↵gydF4y2Ba
  6. ↵gydF4y2Ba
  7. ↵gydF4y2Ba
  8. ↵gydF4y2Ba
  9. ↵gydF4y2Ba
  10. ↵gydF4y2Ba
  11. ↵gydF4y2Ba
  12. ↵gydF4y2Ba
  13. ↵gydF4y2Ba
  14. ↵gydF4y2Ba
  15. ↵gydF4y2Ba
  16. ↵gydF4y2Ba
  17. ↵gydF4y2Ba
  18. ↵gydF4y2Ba
  19. ↵gydF4y2Ba
  20. ↵gydF4y2Ba
  21. ↵gydF4y2Ba
  22. ↵gydF4y2Ba
  23. ↵gydF4y2Ba
  24. ↵gydF4y2Ba
  25. ↵gydF4y2Ba
  26. ↵gydF4y2Ba
  27. ↵gydF4y2Ba
  28. ↵gydF4y2Ba
  29. ↵gydF4y2Ba
  30. ↵gydF4y2Ba
  31. ↵gydF4y2Ba
  32. ↵gydF4y2Ba
视图抽象gydF4y2Ba

脚注gydF4y2Ba

  • 2005年9月27日首次在网上发布gydF4y2Ba

  • 利益冲突:没有声明。gydF4y2Ba

相关的文章gydF4y2Ba

  • 主要文章gydF4y2Ba
    E FurriegydF4y2Ba
  • 信gydF4y2Ba
    年代J奥特gydF4y2Ba 年代以下两gydF4y2Ba