Nat Commun:肠道微生物共丰度网络在炎症性肠病和肥胖中的抗原

2021-11-08 06:29:49 来源:
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2020年8月11日,来自法国格罗宁根大学的傅定西博士团队在Nature Communications上刊发题为Gut microbial co-abundance networks show specificity in inflammatory bowel disease and obesity的评论。

消化系统生物群是一个关的多样电磁场的多样性。迄今为止,深入研究管理人员对消化系统生物群在健康和哮喘中都的功用的了解主要依赖于相同的生物金旧属量,而对生物电磁场在本能哮喘背景下的功用知之甚少。在这里,深入研究管理人员使用来自四同样类缓冲区的2379个元DNA协作并尤其了生物合计金旧属量网络服务:一个肾伤寒肠伤寒(IBD)缓冲区,一个厌食症缓冲区和两个基于人群的缓冲区。深入研究管理人员断定,38.6%的哺乳动物合计金旧属量和64.3%的途径合计金旧属量的气压在缓冲区两者之间假定祚着关联,113个哺乳动物和1,050个途径合计金旧属量表明出IBD专一性波动,281个途径合计金旧属量表明厌食症专一性波动。深入研究管理人员也可以在建构本能生物组(iHMP-IBD)重大项目的IBD缓冲区的纵向数据库中都激活这些IBD生物合计金旧属量。深入研究管理人员的深入研究确切了IBD和厌食症的几个这两项哺乳动物和途径,并包括了事实表明哮喘中都生物金旧属量的改变可以制约它们的合计金旧属量关连,这多样化了深入研究管理人员迄今为止对哮喘中都生物失调的认识。

消化系统生物合计金旧属量网络服务的协作

分析表明,生物组合成和功能研究成果在极大层面上是重叠的,尽管深入研究管理人员推论到IBD缓冲区中都的哺乳动物组合成愈演愈烈了祚着变化。至少一个缓冲区中都>20%的样本中都假定的134个细菌种类和343个生物途径被扩及生物网络服务相符合。深入研究管理人员结合SparCC和SpiecEasi方法建立了生物合计金旧属量关连。

对于哺乳动物网络服务,深入研究管理人员在LLD缓冲区中都确切了2604个合计同金旧属量,在500FG缓冲区中都确切了1591个合计同金旧属量,在300OB缓冲区中都确切了1107个合计同金旧属量,在IBD缓冲区中都确切了2554个合计同金旧属量,总合计产生了3454个独具的哺乳动物合计同金旧属量。值得注意的是,82.1%的哺乳动物合计同金旧属量也展现出合计现。

对于途径,合计金旧属量的总数从500FG的37,279个到LLD的40,699个有数,总合计产生了43,355个独具的途径合计金旧属量。

相同的生物合计同金旧属量反映在金旧属量高水平上

当放大关的可变合计金旧属量的100个哺乳动物和304条途径时,76%的哺乳动物和84%的途径在缓冲区两者之间的金旧属量高水平也表明出祚着关联。这意味着可变的合计金旧属量关连在极大层面上反映在相同的生物金旧属量上。深入研究管理人员说明了了来自同一旧属或来自相同旧属的哺乳动物两者之间关联合计金旧属量的总数。合计金旧属量异质性最大的旧属是大肠杆菌,不仅在相同的大肠杆菌两者之间推论到大量相同的合计金旧属量,而且在大肠杆菌与其他旧属的哺乳动物两者之间也推论到大量相同的合计金旧属量,如真细菌和韦洛氏菌。在IBD缓冲区中都,大肠杆菌的种类很高,这与之前的深入研究结果原则上。对途径合计金旧属量也断定了类似的推论,除此以外是催化反应途径,它不仅在自身内外,而且在与丝氨酸和丝氨酸酸催化反应具体的各种途径方面也表明出多样性。

特定的生物合计金旧属量在哮喘缓冲区中都富集

深入研究管理人员分析了可变的合计同金旧属量关连应该由特定的缓冲区驱动,即一个缓冲区中都的缓冲区金旧属量气压应该与其他三个缓冲区中都的缓冲区金旧属量气压有极大相同。有趣的是,与基于群体的缓冲区相较,哮喘缓冲区中都的群组专一性合计金旧属量祚着富集:113(94%)个哺乳动物合计金旧属量和1050个(72%)途径合计金旧属量与IBD缓冲区特异具体,281个(19.4%)途径合计金旧属量与300OB缓冲区特异具体,正因如此,只有3个哺乳动物和117条途径的合计同金旧属量关连专旧不属于基于种群的缓冲区LLD和500FG。深入研究管理人员的结果特别强调了生物的合计同金旧属量取决于细菌的健康和哮喘状况。

IBD中都的生物合计金旧属量网络服务

在建构本能生物组重大项目(iHMP-IBD)缓冲区中都激活IBD网络服务:在深入研究管理人员的IBD缓冲区中都建立的2554个哺乳动物和37,699个途径合计金旧属量中都,深入研究管理人员只能指标iHMP-IBD39中都77个IBD个体中都的2090个哺乳动物合计金旧属量和37,106个途径合计金旧属量。哺乳动物合计同金旧属量的相对低激活不下在极大层面上是一个电压问题,因为深入研究管理人员还推论到,1705(81.6%)个哺乳动物合计同金旧属量和24,165个(65.1%)途径合计同金旧属量在深入研究管理人员的IBD缓冲区和iHMP-IBD缓冲区两者之间的合计同金旧属量气压未祚着关联。然后,深入研究管理人员尤其了iHMP-IBD缓冲区第一个和最后一个时间点(徘徊~1年)两者之间的IBD网络服务,激活了90.6%的哺乳动物合计金旧属量和99.6%的途径合计金旧属量。这表明,深入研究管理人员对IBD合计金旧属量气压的估计在相同的缓冲区中都极大层面上是可重复使用的,并且随着时间的推移是平稳的。

IBD的生物网络服务与哮喘特征的关连:过去的深入研究表明,推论到的生物金旧属量关联可以用IBD14的某些哮喘特征来解释。因此,深入研究管理人员举例同源金旧属量关连也确实是这种确实会。深入研究管理人员指标IBD合计金旧属量应该与哮喘变异[溃疡性细菌性(UC,n=189)与克罗恩伤寒(CD,n=276)]、哮喘臀部[回肠(n=212)与大肠(n=286)]以及哮喘户外活动[炎症(n=121)与非炎症(n=377)]具体。大多数合计金旧属量关连在哮喘特征两者之间是可比的,只有少数在FDR

与制剂具体的IBD生物网络服务:深入研究管理人员进一步测试了制剂使用应该则会制约生物合计金旧属量,因为IBD病患者使用抗伤寒毒(20.0%)和质子泵酶抑制剂(PPI;26.5%)高于普通人群缓冲区(1.1%和8.4%)。深入研究管理人员断定抗伤寒毒浏览者和非抗伤寒毒浏览者两者之间的哺乳动物合计金旧属量未祚着关联,而在37,959(3.7%)条途径合计金旧属量关连中都,有1049条(3.7%)的途径合计金旧属量关连在PPI浏览者和非浏览者两者之间表明出统计上的祚着关联,除此以外是与异戊二烯催化反应和甲基赤藓卷心菜磷酸途径有关。

IBD中都的这两项哺乳动物和途径:当将IBD中都的生物合计金旧属量与其他3个缓冲区同步进行尤其时,深入研究管理人员确切了113个哺乳动物合计金旧属量和1050个路径合计金旧属量,与其他3个缓冲区相较表明出祚着相同的制约。然后,深入研究管理人员指标这些IBD专一性合计金旧属量应该与确实与哮喘具体的特定途径或哺乳动物高度具体24,深入研究管理人员的分析确切了IBD的三个这两项哺乳动物和四个这两项途径。

全面性菌种为酿酒酵母、产状草杆菌和皮特文尼茨原核生物。酿酒酵母和产甲氧菌先前曾与IBD14,41-45具体。有趣的是,酿酒酵母与带有促炎旧属性的哺乳动物(如变形大肠杆菌)表明出正的合计金旧属量关连,而与带有抗炎旧属性的哺乳动物(如普氏手杖菌)表明出负的合计金旧属量关连。

IBD的这两项途径除此以外C1化合物借助于和同化途径、两条缺乏症催化反应途径和催化反应途径。IBD中都最这两项的功能途径是卤化物TCA重复使用途径(P23-pwy),它有76个IBD专一性合计金旧属量,其中都94.7%在iHMP-IBD缓冲区中都激活。卤化物TCA重复使用是一条氮气固定途径,已被认为是生产商用于糖、脂、、嘌呤和菜醌催化反应的有机大分子的早期途径。

尽管IBD中都这一途径的金旧属量较高,但IBD中都这一途径的合计金旧属量关连(r=0.1)弱于其他缓冲区(r=0.3)。深入研究管理人员断定IBD病患者中都18.8%的菜醌催化反应途径是由酿酒酵母贡献的,是两同样群缓冲区的2倍。这一断定表明,酿酒酵母是IBD中都菜醌催化反应的重要发起者,这确实则会促进其他生物的土壤。事实上,深入研究管理人员的深入研究还揭示了酿酒酵母是IBD的这两项哺乳动物,与15个哺乳动物展现出IBD特有的合计金旧属量关连。其中都,与炎症具体的大肠杆菌种类有极好的正依赖性,除此以外变形大肠杆菌、正中大肠杆菌和婴儿大肠杆菌。因此,与其他缓冲区相较,IBD病患者的菜醌催化反应与大肠杆菌种类两者之间的依赖性很高。

300OB中都的生物合计金旧属量网络服务

300OB网络服务在LLD厌食症个体中都的激活:在300OB缓冲区中都检查到1107个哺乳动物和37,886个途径合计金旧属量。这些估计的合计金旧属量气压在LLD缓冲区中都年龄和运动量Index(BMI)给定的134名厌食症者中都大部分可激活,991(89.5%)种合计金旧属量和32,963(87.0%)途径合计金旧属量表明未关联。

与厌食症具体哮喘具体的生物网络服务:300OB缓冲区是为了深入研究厌食症同样的心血管哮喘而设置的,其中都除此以外139名动脉粥样硬化黑斑病患者和159名厌食症对照。此外,35名300OB组织者患有糖尿伤寒。在这里,深入研究管理人员只推论到三种与心血管哮喘具体的哺乳动物合计金旧属量,所有这三种哺乳动物在有黑斑的病患者中都都表明出比未黑斑的病患者更强的合计金旧属量。

厌食症的这两项途径:当深入研究管理人员尤其300OB和其他3个缓冲区中都的生物合计金旧属量时,深入研究管理人员确切了281个途径合计金旧属量,它们表明出祚着相同的制约,即厌食症专一性合计金旧属量。厌食症的一个这两项途径是尿囊素的水解,它表明了85条途径的厌食症专一性合计金旧属量关连。尿囊素是多种植物(如)中都的活性混合物之一,被断定带有促进血清分泌和降低血压的功用。其水解产物草酸在草酰乙酸酯/丝氨酸中都起抗菌。与此比如说,深入研究管理人员断定尿囊素水解途径与草酰乙酸/丝氨酸(除此以外赖氨酸、高丝氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和异亮氨酸)的催化反应途径和丝氨酸的催化反应途径长方形较强的点状,两者均与和水血压高水平长方形正具体,与和水血清高水平长方形点状。

早期应是:

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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