Nat Commun:肠道微生物共丰度网络在炎症性肠病和肥胖症中的特异性

2021-11-22 04:59:15 来源:
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2020年8月11日,来自荷兰格罗宁根大学的傅靖远教授工作团队在Nature Communications上发表题为Gut microbial co-abundance networks show specificity in inflammatory bowel disease and obesity的文章。

胃寄生虫群是一个关乎复杂相互抑制作用的生态系统。迄今,研究工作工作人员对胃寄生虫群在保健和传染得病中的的抑制作用的认识主要依赖于多种不同的寄生虫原子量,而对寄生虫相互抑制作用在人类所传染得病背景下的抑制作用相符合。在这里,研究工作工作人员采用来自四个人类所路由表的2379个元基因一组协作并非常了寄生虫总计原子量网络服务:一个得病变性肠得病(IBD)路由表,一个厌食症路由表和两个基于青年人的路由表。研究工作工作人员注意到,38.6%的鸟类总计原子量和64.3%的路中总计原子量的强度在路由表中间存在非同着关联性,113个鸟类和1,050个路中总计原子量推断出IBD选择性效应,281个路中总计原子量推断厌食症选择性效应。研究工作工作人员也可以在整合人类所寄生虫一组(iHMP-IBD)概念设计的IBD路由表的两端数据中的脱氧核牛奶核酸这些IBD寄生虫总计原子量。研究工作工作人员的研究工作具体了IBD和厌食症的几个关键因素鸟类和路中,并提供了证据说明传染得病中的寄生虫原子量的改变可以受到影响它们的总计原子量关连,这丰富了研究工作工作人员迄今对传染得病中的寄生虫亢进的认识。

胃寄生虫总计原子量网络服务的协作

量化推断,寄生虫一组合成和系统概要在相当大持续性上是重叠的,尽管研究工作工作人员掩蔽到IBD路由表中的的鸟类一组合成遭遇了非同着转变。多于一个路由表中的>20%的结果显示中的存在的134个寄生虫品种和343个寄生虫路中被纳入寄生虫网络服务推断。研究工作工作人员相辅相成SparCC和SpiecEasi方法建起了寄生虫总计原子量关连。

对于鸟类网络服务,研究工作工作人员在LLD路由表中的具体了2604个协力原子量,在500FG路由表中的具体了1591个协力原子量,在300OB路由表中的具体了1107个协力原子量,在IBD路由表中的具体了2554个协力原子量,总总计产生了3454个独特的鸟类协力原子量。众所周知的是,82.1%的鸟类协力原子量也表现出总计现。

对于路中,总计原子量的数量从500FG的37,279个到LLD的40,699个不等,总总计产生了43,355个独特的路中总计原子量。

多种不同的寄生虫协力原子量反映在原子量技术水平上

当翻转关乎可变总计原子量的100个鸟类和304条路中时,76%的鸟类和84%的路中在路由表中间的原子量技术水平也推断出非同着关联性。这意味着可变的总计原子量关连在相当大持续性上反映在多种不同的寄生虫原子量上。研究工作工作人员总结了来自同一原属或来自多种不同原属的鸟类中间关联性总计原子量的数量。总计原子量异质性最大的原属是得病原体,不仅在多种不同的得病原体中间掩蔽到大量多种不同的总计原子量,而且在得病原体与其他原属的鸟类中间也掩蔽到大量多种不同的总计原子量,如真寄生虫和韦洛氏菌。在IBD路由表中的,得病原体的品种极低,这与之前的研究工作结果一致。对路中总计原子量也注意到了完全相同的掩蔽,众所周知是代谢路中,它不仅在自身内部,而且在与核苷和残基代谢就其的各种路中方面也推断出多样性。

特定的寄生虫总计原子量在传染得病路由表中的富集

研究工作工作人员量化了可变的协力原子量关连是不是由特定的路由表马达,即一个路由表中的的路由表原子量强度是不是与其他三个路由表中的的路由表原子量强度有相当大多种不同。有意思的是,与基于群体的路由表相对来说,传染得病路由表中的的群一组选择性总计原子量非同着富集:113(94%)个鸟类总计原子量和1050个(72%)路中总计原子量与IBD路由表特异就其,281个(19.4%)路中总计原子量与300OB路由表特异就其,众所周知,只有3个鸟类和117条路中的协力原子量关连专原属于基于动物群的路由表LLD和500FG。研究工作工作人员的结果强调了寄生虫的协力原子量取决于体内的保健和传染得病状况。

IBD中的的寄生虫总计原子量网络服务

在整合人类所寄生虫一组概念设计(iHMP-IBD)路由表中的脱氧核牛奶核酸IBD网络服务:在研究工作工作人员的IBD路由表中的建起的2554个鸟类和37,699个路中总计原子量中的,研究工作工作人员必须检验iHMP-IBD39中的77个IBD幼体中的的2090个鸟类总计原子量和37,106个路中总计原子量。鸟类协力原子量的相对较低脱氧核牛奶核酸率在相当大持续性上是一个功率问题,因为研究工作工作人员还掩蔽到,1705(81.6%)个鸟类协力原子量和24,165个(65.1%)路中协力原子量在研究工作工作人员的IBD路由表和iHMP-IBD路由表中间的协力原子量强度并未非同着关联性。然后,研究工作工作人员非常了iHMP-IBD路由表第一个和就此一个时间点(相距~1年)中间的IBD网络服务,脱氧核牛奶核酸了90.6%的鸟类总计原子量和99.6%的路中总计原子量。这说明,研究工作工作人员对IBD总计原子量强度的推估在多种不同的路由表中的相当大持续性上是可重复的,并且随着时间的很长是稳固的。

IBD的寄生虫网络服务与传染得病基本特征的关连:以前的研究工作说明,掩蔽到的寄生虫原子量关联性可以用IBD14的某些传染得病基本特征来解释。因此,研究工作工作人员假设共同点原子量关连也可能是这种持续性。研究工作工作人员检验IBD总计原子量是不是与传染得病流感病毒[溃疡性胆管癌(UC,n=189)与克罗恩得病(CD,n=276)]、传染得病部位[回肠(n=212)与结肠(n=286)]以及传染得病活动[得病变(n=121)与非得病变(n=377)]就其。大多数总计原子量关连在传染得病基本特征中间是对於的,只有少数在FDR

与药剂就其的IBD寄生虫网络服务:研究工作工作人员进一步试验中了药剂采用是不是不会受到影响寄生虫总计原子量,因为IBD得病患者采用药剂(20.0%)和质子泵抑制剂(PPI;26.5%)高于一般来说青年人路由表(1.1%和8.4%)。研究工作工作人员注意到药剂选项和非药剂选项中间的鸟类总计原子量并未非同着关联性,而在37,959(3.7%)条路中总计原子量关连中的,有1049条(3.7%)的路中总计原子量关连在PPI选项和非选项中间推断出统计量化上的非同着关联性,众所周知是与直链代谢和羟基赤藓牛奶醇磷酸路中有关。

IBD中的的关键因素鸟类和路中:当将IBD中的的寄生虫总计原子量与其他3个路由表进行非常时,研究工作工作人员具体了113个鸟类总计原子量和1050个路径总计原子量,与其他3个路由表相对来说推断出非同着多种不同的受到影响。然后,研究工作工作人员检验这些IBD选择性总计原子量是不是与可能与传染得病就其的特定路中或鸟类高度就其24,研究工作工作人员的量化具体了IBD的三个关键因素鸟类和四个关键因素路中。

重点药剂为细菌、产状菊杆菌和格雷文尼茨菌类。细菌和产甲氧菌先前曾与IBD14,41-45就其。有意思的是,细菌与较强促炎特性的鸟类(如变形得病原体)推断出正的总计原子量关连,而与较强抗炎特性的鸟类(如普氏镰刀菌)推断出负的总计原子量关连。

IBD的关键因素路中之外C1化合物依靠和阿伊努人路中、两条缺乏症代谢路中和代谢路中。IBD中的最关键因素的系统路中是酸性TCA反应器路中(P23-pwy),它有76个IBD选择性总计原子量,其中的94.7%在iHMP-IBD路由表中的脱氧核牛奶核酸。酸性TCA反应器是一条氧气互换路中,已被指出是生产用做牛奶、鲤、、硫和菜醌代谢的有机分子的更早路中。

尽管IBD中的这一路中的原子量较高,但IBD中的这一路中的总计原子量关连(r=0.1)弱于其他路由表(r=0.3)。研究工作工作人员注意到IBD得病患者中的18.8%的菜醌代谢路中是由细菌贡献的,是两个青年人路由表的2倍。这一注意到说明,细菌是IBD中的菜醌代谢的重要该协会,这可能不会促使其他寄生虫的植被。事实上,研究工作工作人员的研究工作还阐释了细菌是IBD的关键因素鸟类,与15个鸟类表现出IBD特有的总计原子量关连。其中的,与得病变就其的得病原体品种有很强的正就其性,之外变形得病原体、正中得病原体和婴儿得病原体。因此,与其他路由表相对来说,IBD得病患者的菜醌代谢与得病原体品种中间的就其性极低。

300OB中的的寄生虫总计原子量网络服务

300OB网络服务在LLD厌食症幼体中的的脱氧核牛奶核酸:在300OB路由表中的侦测到1107个鸟类和37,886个路中总计原子量。这些推估的总计原子量强度在LLD路由表中的成年和体重指数(BMI)匹配的134名厌食症者中的大多可脱氧核牛奶核酸,991(89.5%)种总计原子量和32,963(87.0%)路中总计原子量推断并未关联性。

与厌食症就其传染得病就其的寄生虫网络服务:300OB路由表是为了研究工作厌食症个人的心血管传染得病而分设的,其中的之外139名血管壁粥样硬化斑块得病患者和159名厌食症对照。此外,35名300OB参与者患有牛奶尿得病。在这里,研究工作工作人员只掩蔽到三种与心血管传染得病就其的鸟类总计原子量,所有这三种鸟类在有斑块的得病患者中的都推断出比并未斑块的得病患者更强的总计原子量。

厌食症的关键因素路中:当研究工作工作人员非常300OB和其他3个路由表中的的寄生虫总计原子量时,研究工作工作人员具体了281个路中总计原子量,它们推断出非同着多种不同的受到影响,即厌食症选择性总计原子量。厌食症的一个关键因素路中是尿囊素的水解,它推断了85条路中的厌食症选择性总计原子量关连。尿囊素是多种植物(如)中的的活性成分之一,被注意到较强促使胰岛素分泌和降低血牛奶的抑制作用。其水解有机体菊酸在菊酰乙酸酯/NAD中的起抑制抑制作用。与此相关联,研究工作工作人员注意到尿囊素水解路中与菊酰乙酸/NAD(之外赖氨酸、高丝氨酸、蛋氨酸、脱氧核牛奶核酸和异亮氨酸)的代谢路中和NAD的代谢路中呈较强的负就其,两者仅与短时间血牛奶技术水平呈正就其,与短时间胰岛素技术水平呈负就其。

更早典故:

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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