首页 理论教育胎龄对微生物群落结构和毒力的影响-《微生物与人类健康》

胎龄对微生物群落结构和毒力的影响-《微生物与人类健康》

【摘要】:连接边缘表示与成比例丰度的显著交互作用,并根据其对MP的贡献着色,不透明度随着中心度的增加而增加。上色键是指样品MP、出生时的胎龄和分娩方式。对数2倍变化大于且调整后P值小于0.05的预测毒力函数被认为是显著的。天蓝色和深蓝色表示早产儿组与足月组相比增加,与调整后的P值降低相比强度增加。为了进一步了解新生儿呼吸道中的微生物群落结构,建立了一个共生网络。

图8-1-3 出生后早期下呼吸道细菌群落聚集成两个不同的细菌模块,具有不同的毒力潜能

注:A.利用SparCC(成分数据稀疏相关)算法,从最丰富的属(n=21)推断出共生网络。连接边缘表示与成比例丰度的显著交互作用(单侧P<0.05),并根据其对MP的贡献着色,不透明度随着中心度的增加而增加。B.热图显示预测毒性KEGG直接同源(KO)丰度的系统树图Ward分层聚类的总队列(n=45)。上色键是指样品MP、出生时的胎龄和分娩方式(阴道与剖宫产)。C.预测毒力函数的火山图和相应条形图的差异分析,比较早产儿(26例)和足月婴儿(19例)的样本。对数2倍变化大于且调整后P值小于0.05(两个上外侧象限)的预测毒力函数被认为是显著的(灰色虚线)。天蓝色和深蓝色表示早产儿组与足月组相比增加,与调整后的P值降低相比强度增加。(www.chuimin.cn)

为了进一步了解新生儿呼吸道中的微生物群落结构,建立了一个共生网络。观察到最丰富的细菌属之间有75个显著的联系(n=21),这些细菌属分为两个不同的模块,没有连接的边缘(图8-1-3A)。模块I包含混合MP的属特征,而模块II包含以解脲原体和葡萄球菌MPs为主的属,反映了早产儿和足月儿的特征(图8-1-3B)。模块I成员(n=11)的紧密中心值明显高于模块II(n=10),这表明混合型MP的患者存在细菌共生现象。链球菌属和奈瑟菌属除了高丰度外,还表现出最高的紧密中心值,提示它们可能是混合型MP的关键属。为了评估这些群落对宿主的影响,利用未观察到的状态重建(PICRUS)算法对群落进行系统发育调查,并使用包含来自毒力因子数据库(VFDB)信息的自定义数据库预测其毒力潜力。所有气道内抽吸样本(n=45)的毒力因子特征包括735个KEGGOrthologis(KO)(图8-1-3B)。胎龄和分娩方式均解释了40%的致病性KO方差(各20%),在DB-RDA附加模型中,生后年龄贡献了5%。为了进一步探讨相关的潜在毒力机制,根据VFDB 分类预测毒力功能。早产儿(n=26)与足月(n=19)的比较发现35个差异丰富的预测毒力功能,其中19个在足月组增加(图8-1-3C)。与免疫球蛋白A1(IgA1)蛋白酶功能相关的最大变化(log2倍变化=4.5,调整**P<0.001)在以混合MP为特征的足月婴儿的样本中增加,表明潜在的宿主微生物相互作用。