研究思路|微生物组+代谢组多组学应用案例解读(第四期)

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案例在手,思路不愁!今天继续为大家分享几篇微生物组+代谢组多组学应用在肠道样本中的文献案例。
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原名:Microbiome-metabolome reveals the contribution of gut-kidney axis on kidney disease

译名:微生物-代谢组学揭示了肠道-肾轴对肾脏疾病的贡献

期刊:Journal of Translational Medicine

IF:4.197

发表时间:2019年1月

DOI:10.1186/s12967-018-1756-4

研究方法:16S+宏基因组+代谢组

生物失调是指肠道微生物的组成和结构发生变化,这种生物失调有可能改变机体的生理表型(健康或疾病)。本文综述了肠道微生物菌群与肾脏疾病(肠-肾轴)之间的关系。同时,本文也讨论了包括probiotic、prebiotic和symbiotic措施在内的靶向干预措施重建共生的潜力,并提出了更有效的肾病患者治疗策略。微生物组学和代谢组学等最新技术的进步和成果使大家对肠道微生物组的关键低分子内源性代谢物在肾脏疾病中的功能有了更深的认识,有助于开发预防或减轻肾脏疾病和并发症的新的治疗策略。

原名:Consumption of Fermented Foods Is Associated with Systematic Differences in the Gut Microbiome and Metabolome

译名:发酵食品的消费与肠道微生物组和代谢组的系统差异有关

期刊:mSystems

IF:6.519

时间:2020.3.17

DOI:10.1128/mSystems.00901-19

研究方法:16S+宏基因组+非靶标代谢组

为了评估发酵食品的摄入是否与肠道微生物组和代谢组中的系统信号相关,研究者使用多组学方法(16S rRNA扩增子测序、宏基因组测序和非靶向质谱检测)分析了来自美国肠道计划(AGP)参与者的粪便样本,进行了为期4周的纵向研究。研究者观察到消费者和非消费者之间在β多样性和分类群上存在细微但统计学上显著的差异。研究者发现,发酵食品消费者的代谢组中富含共轭亚油酸(CLA),这是一种可能促进健康的分子。宏基因组测序和质谱的跨组学分析表明,CLA可能是由发酵食品相关的分类群驱动的。总的来说,本研究促使人们进一步研究不同类型的发酵食品是如何影响肠道微生物组和整体健康。

原名:Metagenomic and metabolomic analyses reveal distinct stage-specific phenotypes of the gut microbiota incolorectal cancer

译名:宏基因组学合并代谢组学分析揭示了结直肠癌患者肠道菌群的不同阶段的特异性表型

期刊:Nature Medicine

IF:32.621

发表时间:2019.6

研究方法:宏基因组+代谢组

宏基因组学与代谢组学联合分析为通过肠道环境变化了解CRC发展提供了一种替代方法。本研究中作者对616名接受结肠镜检查的受试者的粪便样本进行了宏基因组学和代谢组学研究,以评估肠道微生物群和代谢产物的组成和功能特征。研究发现了两种截然不同的菌群升高模式:一种是从早期开始持续升高,而另一种仅在早期升高。另外,研究还确定了区分粘膜内癌和健康对照的宏基因组学和代谢组学标记物。多组学数据指出微生物组和代谢组变化出现在CRC发展早期阶段,这可能对CRC的病因研究和诊断研究具有重要意义。

点 评

16S rRNA测序虽然可以方便地研究微生物群的组成,但由于目前对于菌群基因库认知的不完全性,限制了对有关代谢物影响的理解。宏基因组测序为现有的基因提供了更深入的了解,但这些基因中的大多数功能仍然未知。为了进一步了解相关微生物菌群的功能潜力,可以进行微生物组+代谢组多组学联合分析,在了解微生物多样性的同时,探寻微生物对机体生化和功能的影响。

上述几篇研究结合微生物组和代谢组多组学联合方法,构建了微生物与代谢组之间的网络关系,克服了单一组学研究的局限性,多角度理解微生物与代谢关系之间的联系,填补了微生物与代谢关系研究数据上的空白。


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