Nat Commun:肠道微生物共总质量网络在炎症性肠病和肥胖中的特异性

2021-11-02 13:23:57 来源:
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2020年8月初11日,来自荷兰格罗宁根大学的傅镇远客座教授开发团队在Nature Communications上发表题为Gut microbial co-abundance networks show specificity in inflammatory bowel disease and obesity的短文。

大肠细菌群是一个涉及复杂粒子的生境。迄今为止,深入研究其他部门对大肠细菌群在身心健康和结核病症中都的主导作用的了解主要相关联各有不同的细菌需求量级,而对细菌粒子在人类文明结核病症背景下的主导作用知之甚少。在这里,深入研究其他部门使用来自四个人类文明数据流的2379个元基因两组借助于并相比较了细菌共约需求量级网络服务:一个炎症性肠病症(IBD)数据流,一个肥胖增加数据流和两个基于老年人的数据流。深入研究其他部门断定,38.6%的亚种共约需求量级和64.3%的移动式共约需求量级的准确度在数据流中都间共约存值得注意差异,113个亚种和1,050个移动式共约需求量级说明了不止IBD乙基化现象,281个移动式共约需求量级说明了肥胖增加乙基化现象。深入研究其他部门也可以在统合人类文明细菌两组(iHMP-IBD)项目的IBD数据流的纵向数据中都解码这些IBD细菌共约需求量级。深入研究其他部门的深入研究考虑到了IBD和肥胖增加的几个关键亚种和移动式,并透过了证据说明结核病症中都细菌需求量级的改变可以负面影响它们的共约需求量级父子关系,这丰富了深入研究其他部门迄今为止对结核病症中都细菌失调的了解。

大肠细菌共约需求量级网络服务的借助于

分析说明了,细菌两组成和功能研究成果在不小某种程度上是重叠的,尽管深入研究其他部门注意到到IBD数据流中都的亚种两组成发生了值得注意变化。至少一个数据流中都>20%的采样中都共约存的134个大肠杆细菌类和343个细菌移动式被划定细菌网络服务推论。深入研究其他部门相辅相成SparCC和SpiecEasi方法设立了细菌共约需求量级父子关系。

对于亚种网络服务,深入研究其他部门在LLD数据流中都考虑到了2604个携手需求量级,在500FG数据流中都考虑到了1591个携手需求量级,在300OB数据流中都考虑到了1107个携手需求量级,在IBD数据流中都考虑到了2554个携手需求量级,共约有显现不止了3454个独有的亚种携手需求量级。值得注意的是,82.1%的亚种携手需求量级也平庸不止共约现。

对于移动式,共约需求量级的需求量从500FG的37,279个到LLD的40,699个不等,共约有显现不止了43,355个独有的移动式共约需求量级。

各有不同的细菌携手需求量级体现在需求量级水准上

当放大涉及高性能共约需求量级的100个亚种和304条移动式时,76%的亚种和84%的移动式在数据流中都间的需求量级水准也说明了不止值得注意差异。这并不一定高性能的共约需求量级父子关系在不小某种程度上体现在各有不同的细菌需求量级上。深入研究其他部门总结了来自同一旧称或来自各有不同旧称的亚种中都间差异共约需求量级的需求量。共约需求量级互补远超过的旧称是菌株,不仅在各有不同的菌株中都间注意到到大量各有不同的共约需求量级,而且在菌株与其他旧称的亚种中都间也注意到到大量各有不同的共约需求量级,如真大肠大肠杆菌和韦洛氏菌。在IBD数据流中都,菌株的类型较高,这与之前的深入研究结果保持一致。对移动式共约需求量级也断定了完全相同的注意到,除此以外是催化反应移动式,它不仅在自身内部,而且在与酪氨酸和酪氨酸酸催化反应就其的各种移动式方面也说明了不止丰富性。

特定的细菌共约需求量级在结核病症数据流中都富集

深入研究其他部门分析了高性能的携手需求量级父子关系否由特定的数据流马达,即一个数据流中都的数据流需求量级准确度否与其他三个数据流中都的数据流需求量级准确度有不小各有不同。引人注目的是,与基于群体的数据流相比之下,结核病症数据流中都的群两组乙基化共约需求量级值得注意富集:113(94%)个亚种共约需求量级和1050个(72%)移动式共约需求量级与IBD数据流特异就其,281个(19.4%)移动式共约需求量级与300OB数据流特异就其,相比之下之下,只有3个亚种和117条移动式的携手需求量级父子关系专旧称于基于种群的数据流LLD和500FG。深入研究其他部门的结果强调了细菌的携手需求量级衡量寄生物的身心健康和结核病症精神状态。

IBD中都的细菌共约需求量级网络服务

在统合人类文明细菌两组项目(iHMP-IBD)数据流中都解码IBD网络服务:在深入研究其他部门的IBD数据流中都设立的2554个亚种和37,699个移动式共约需求量级中都,深入研究其他部门并不需要分析iHMP-IBD39中都77个IBD母体中都的2090个亚种共约需求量级和37,106个移动式共约需求量级。亚种携手需求量级的相相比较高解码百余人在不小某种程度上是一个电压疑问,因为深入研究其他部门还注意到到,1705(81.6%)个亚种携手需求量级和24,165个(65.1%)移动式携手需求量级在深入研究其他部门的IBD数据流和iHMP-IBD数据流中都间的携手需求量级准确度没有人值得注意差异。然后,深入研究其他部门相比较了iHMP-IBD数据流第一个和再次一个时间点(相隔~1年)中都间的IBD网络服务,解码了90.6%的亚种共约需求量级和99.6%的移动式共约需求量级。这说明,深入研究其他部门对IBD共约需求量级准确度的至少在各有不同的数据流中都不小某种程度上是可重复使用的,并且随着时间的很短是牢固的。

IBD的细菌网络服务与结核病症功用的父子关系:以前的深入研究说明,注意到到的细菌需求量级差异可以用IBD14的某些结核病症功用来阐释。因此,深入研究其他部门论点同源需求量级父子关系也可能是这种上述情况。深入研究其他部门分析IBD共约需求量级否与结核病症病症毒性[溃疡性息肉(UC,n=189)与克罗恩病症(CD,n=276)]、结核病症手部[回肠(n=212)与结肠(n=286)]以及结核病症活动[炎症(n=121)与非炎症(n=377)]就其。大多数共约需求量级父子关系在结核病症功用中都间是可比的,只有少数在FDR

与用药就其的IBD细菌网络服务:深入研究其他部门进一步试验中了用药使用否会负面影响细菌共约需求量级,因为IBD病症患者使用低剂量(20.0%)和质子泵抑制剂(PPI;26.5%)高于普通老年人数据流(1.1%和8.4%)。深入研究其他部门断定低剂量浏览者和非低剂量浏览者中都间的亚种共约需求量级没有人值得注意差异,而在37,959(3.7%)条移动式共约需求量级父子关系中都,有1049条(3.7%)的移动式共约需求量级父子关系在PPI浏览者和非浏览者中都间说明了不止统计资料上的值得注意差异,除此以外是与萜催化反应和乙基赤藓牛奶醇磷酸移动式有关。

IBD中都的关键亚种和移动式:当将IBD中都的细菌共约需求量级与其他3个数据流开展相比较时,深入研究其他部门考虑到了113个亚种共约需求量级和1050个路径共约需求量级,与其他3个数据流相比之下说明了不止值得注意各有不同的负面影响。然后,深入研究其他部门分析这些IBD乙基化共约需求量级否与可能与结核病症就其的特定移动式或亚种整体就其24,深入研究其他部门的分析考虑到了IBD的三个关键亚种和四个关键移动式。

重点细菌为致病症、产状青草大肠杆菌和亨特文尼茨放线菌。致病症和产甲氧菌先前曾与IBD14,41-45就其。引人注目的是,致病症与兼具促炎功用的亚种(如剪切菌株)说明了不止时是的共约需求量级父子关系,而与兼具抗炎功用的亚种(如普氏斧头菌)说明了不止负的共约需求量级父子关系。

IBD的关键移动式包括C1化合物利用和同化移动式、两条维生素催化反应移动式和催化反应移动式。IBD中都最关键的功能移动式是还原性TCA循环移动式(P23-pwy),它有76个IBD乙基化共约需求量级,其中都94.7%在iHMP-IBD数据流中都解码。还原性TCA循环是一条氢气相比较简单移动式,已被认为是生产使用牛奶、脂、、嘧啶和菜醌催化反应的有机分子可的早期移动式。

尽管IBD中都这一移动式的需求量级较高,但IBD中都这一移动式的共约需求量级父子关系(r=0.1)弱于其他数据流(r=0.3)。深入研究其他部门断定IBD病症患者中都18.8%的菜醌催化反应移动式是由致病症贡献的,是两个老年人数据流的2倍。这一断定说明,致病症是IBD中都菜醌催化反应的重要贡**,这有可能倡导其他细菌的生长。事实上,深入研究其他部门的深入研究还阐述了致病症是IBD的关键亚种,与15个亚种平庸不止IBD特有的共约需求量级父子关系。其中都,与炎症就其的菌株类型有要强的时是相似性,包括剪切菌株、内侧菌株和婴儿菌株。因此,与其他数据流相比之下,IBD病症患者的菜醌催化反应与菌株类型中都间的相似性较高。

300OB中都的细菌共约需求量级网络服务

300OB网络服务在LLD肥胖增加母体中都的解码:在300OB数据流中都检测到1107个亚种和37,886个移动式共约需求量级。这些至少的共约需求量级准确度在LLD数据流中都年龄组和肥胖指数(BMI)匹配的134名肥胖增加者中都部分可解码,991(89.5%)种共约需求量级和32,963(87.0%)移动式共约需求量级说明了没有人差异。

与肥胖增加就其结核病症就其的细菌网络服务:300OB数据流是为了深入研究肥胖增加个人的心血管结核病症而成立的,其中都包括139名脊柱粥样硬化深褐色病症患者和159名肥胖增加对照。此外,35名300OB自发性患有牛奶尿病症。在这里,深入研究其他部门只注意到到三种与心血管结核病症就其的亚种共约需求量级,所有这三种亚种在有深褐色的病症患者中都都说明了不止比没有人深褐色的病症患者更强的共约需求量级。

肥胖增加的关键移动式:当深入研究其他部门相比较300OB和其他3个数据流中都的细菌共约需求量级时,深入研究其他部门考虑到了281个移动式共约需求量级,它们说明了不止值得注意各有不同的负面影响,即肥胖增加乙基化共约需求量级。肥胖增加的一个关键移动式是尿囊素的分解,它说明了了85条移动式的肥胖增加乙基化共约需求量级父子关系。尿囊素是多种寄生植物(如)中都的活性成分之一,被断定兼具倡导胰岛素黏液和下降血牛奶的主导作用。其分解产物青草酸在葡萄牛奶衍生物/天冬氨酸中都起抑制主导作用。与此相保持一致,深入研究其他部门断定尿囊素分解移动式与葡萄牛奶/天冬氨酸(包括丝氨酸、高丝氨酸、天冬氨酸、脱氧核糖核酸和异亮氨酸)的催化反应移动式和天冬氨酸的催化反应移动式呈较强的负就其,两者之外与;也血牛奶水准呈时是就其,与;也胰岛素水准呈负就其。

早期不止处:

Lianmin Chen, Valerie Collij, Martin Jaeger, et al.Gut microbial co-abundance networks show specificity in inflammatory bowel disease and obesity.Nat Commun. 2020 Aug 11;11(1):4018. doi: 10.1038/s41467-020-17840-y.

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