首页 理论教育准配对队列的应用:改进的分析策略助力微生物与人类健康

准配对队列的应用:改进的分析策略助力微生物与人类健康

【摘要】:图7-2-4“准配对队列”的新型分析策略研究人员开发了一种名为“准配对队列”的新型分析策略,这种方法使能够将原来的群体队列转化为配对队列,这不仅控制了个体的多样性,还增加了统计能力。并将其应用于自闭症谱系障碍微生物组的宏基因组研究,探究自闭症与肠道微生物组损伤之间的潜在联系。但使用“准配对队列”的新型分析策略后,涉及将特定的ASD样本与代谢背景相似的对照样本配对。

图7-2-4 “准配对队列”的新型分析策略

研究人员开发了一种名为“准配对队列”的新型分析策略,这种方法使能够将原来的群体队列转化为配对队列,这不仅控制了个体的多样性,还增加了统计能力。并将其应用于自闭症谱系障碍微生物组的宏基因组研究,探究自闭症与肠道微生物组损伤之间的潜在联系。

研究人员招收了79名年龄和性别匹配的传统队列,一半是ASD患者,一半作为神经典型的对照。最初的微生物组基因组测试显示,两组之间的细菌多样性差异很小,这些差异总体上与之前研究中发现的差异一致。但使用“准配对队列”的新型分析策略后,涉及将特定的ASD样本与代谢背景相似的对照样本配对。

图7-2-5 自闭症谱系障碍微生物组的宏基因组研究(www.chuimin.cn)

最终研究结果表明,两组间不仅仅是细菌种群的简单差异,而是揭示了ASD和神经型受试者之间关键的下游代谢差异,即其中存在5种特定的代谢途径缺陷,这些缺陷与肠道细菌产生的某些酶引发的解毒过程有关,研究人员推测这些微生物组解毒缺陷会影响ASD的发病机制。接着通过比较成对的自闭症谱系障碍样本和神经型受试者,发现自闭症谱系障碍患儿的解毒酶和途径存在明显缺陷,这与线粒体功能障碍的生物标志物密切相关。

图7-2-6 自闭症谱系障碍微生物组的代谢途径缺陷物

自闭症谱系障碍的主要病理表现之一就是线粒体的功能障碍,因为它们具有亲脂性,故其是有机毒物的主要目标。当自闭症谱系障碍的肠道微生物解毒功能严重受损时,更多的外源性和内源性毒物可能会进入血液循环,伤害各种组织的线粒体。ASD的临床评级和线粒体功能障碍程度相关,而线粒体功能障碍是ASD的主要病理改变之一,这有力地表明微生物解毒功能受损深层次地参与了ASD的发病机制。