微生物多樣性測(cè)序 （主要指 16S 擴(kuò)增子測(cè)序與宏基因組測(cè)序） 可提供腸道細(xì)菌構(gòu)成、基因豐度和功能性信息，可以解決「who is there？」（那兒有誰(shuí)） 和「what are they doing？」（在干嘛） 的問(wèn)題。

而代謝組學(xué)是研究生物體中代謝產(chǎn)物變化的科學(xué)，常用研究方法包括 LC/MS（液質(zhì)聯(lián)用）和 GC/MS（氣質(zhì)聯(lián)用），可以解決「what have really happened？」（究竟發(fā)生了啥） 的問(wèn)題。

知道了樣本當(dāng)中有了哪些微生物，和它們具有的功能后，就需要進(jìn)一步的驗(yàn)證這些功能是否真的發(fā)生了，發(fā)生的程度是什么樣的？而單純的微生物組學(xué)是無(wú)法完成驗(yàn)證的，這時(shí)候就需要代謝組學(xué)來(lái)救場(chǎng)。

本篇小鹿分享3篇經(jīng)典16S rRNA測(cè)序+代謝組學(xué)研究探究多組學(xué)整合研究如何助力快速發(fā)文？

分享案例一

標(biāo)題：藻酸鹽寡糖化小鼠的微生物群成功減輕了小腸粘膜炎

期刊：Microbiome IF=14.650

研究思路：

*樣本類型：小鼠小腸、腸道內(nèi)容物、血漿

*檢測(cè)平臺(tái)：LC-MS非靶向代謝組、轉(zhuǎn)錄組、16S微生物多樣性檢測(cè)等

本研究發(fā)現(xiàn)藻酸鹽寡糖（AOS）可以減輕抗癌藥物白消安誘導(dǎo)的小腸細(xì)胞膜的損傷，特別是細(xì)胞連接和微絨毛；并有利于腸道菌群變化進(jìn)而改善小腸功能，提高腸道的免疫功能。

LC-MS非靶向代謝技術(shù)發(fā)現(xiàn)了糞便移植（FMT）對(duì)血液代謝的影響，并分析了血液代謝物與腸道菌群之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)不同劑量的糞便移植對(duì)血液代謝組均產(chǎn)生了顯著影響，其中大部分是在小腸功能中起著重要作用的脂質(zhì)代謝物，表明FMT可以在血液中恢復(fù)被白消安擾亂的代謝物。

相關(guān)性分析表明，“有益菌”乳酸桿菌有助于血液代謝產(chǎn)物的恢復(fù)，“有害菌群”則不能協(xié)助血液代謝物的回收，揭示了FMT可改善小腸功能和腸道菌群，恢復(fù)血液代謝的原因。

分享案例二

標(biāo)題：EphB6缺陷小鼠的腸道菌群通過(guò)介導(dǎo)維生素B6動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)孤獨(dú)癥行為

期刊：Microbiome IF=14.650

研究思路：

*樣本類型：小鼠糞便、腦組織

*檢測(cè)平臺(tái)：LC-MS非靶向代謝組、16S微生物多樣性檢測(cè)

自閉癥譜系障礙（ASD）是一種發(fā)育障礙，目前對(duì)孤獨(dú)癥的核心癥狀的有效治療很有限。ASD患者臨床研究證據(jù)表明，腸道菌群與ASD發(fā)展之間存在聯(lián)系，但腸道菌群與ASD的腦功能障礙（腸腦軸）聯(lián)系機(jī)制尚未完全闡明。

在腸道穩(wěn)態(tài)起著重要作用的EphB6基因（位于7q號(hào)染色體，屬于受體酪氨酸激酶Eph家族），因基因突變和在ASD患者中表達(dá)下調(diào)，被認(rèn)為是ASD的候選基因。但尚不清楚EphB6在調(diào)節(jié)腸道菌群和ASD發(fā)生的作用機(jī)制。

本研究中作者發(fā)現(xiàn)EphB6在功能上與ASD相關(guān)，并通過(guò)腸道菌群介導(dǎo)的維生素B6和多巴胺，調(diào)節(jié)患者自閉癥樣行為。作者建立了EphB6缺陷小鼠腸道菌群失調(diào)與內(nèi)側(cè)前額葉皮層（mPFC）（關(guān)鍵的腸腦功能軸）的興奮/抑制失衡之間的功能聯(lián)系。

分享案例三

題目：糞便微生物可以區(qū)分酒精性肝炎引起的酒精攝入量，但不能區(qū)分疾病的嚴(yán)重程度

期刊：Hepatology IF=17.425

研究思路：

*樣本類型：人糞便

*檢測(cè)平臺(tái)：LC-MS靶向代謝組、16S微生物多樣性檢測(cè)

為了表征酒精性肝炎有關(guān)的糞便微生物生態(tài)學(xué)，考察微生物組變化和疾病嚴(yán)重程度的關(guān)系，推斷微生物生態(tài)學(xué)變化的功能相關(guān)性，本文作者將中度或重度酒精性肝炎患者（MAH和SAH）的糞便微生物組與健康（HC）和重度飲酒對(duì)照組（HDC）進(jìn)行比較，通過(guò)16S rRNA基因測(cè)序鑒定微生物群分類，使用LC/MS平臺(tái)測(cè)量糞便短鏈脂肪酸（SCFA）含量。

重度飲酒患者與健康對(duì)照組相比、重度飲酒組與酒精性肝炎相比，均可以發(fā)現(xiàn)明顯的微生物組特征分布。但微生物分類不能區(qū)分中度和重度酒精性肝炎。在酒精性肝炎患者中，糞便中短鏈脂肪酸與產(chǎn)生SCFA的微生物菌群均減少，可以推斷出，酒精性肝炎患者的糞便微生物組有明顯的變化，與酒精性肝炎的嚴(yán)重程度無(wú)關(guān)。

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