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胃息肉患者胃液菌群结构分析
目的 分析幽门螺杆菌(H.pylori)在胃息肉患者中的感染情况,利用高通量测序技术分析胃息肉患者的胃液菌群组成,探究整体菌群变化与息肉发生的关系.方法 收集7例胃息肉患者的胃液(GP组),7例胃体黏膜未见异常体检者胃液为对照组(C组),统计H.pylori感染情况.提取细菌总DNA,采用高通量测序技术对16S rRNA基因的V3—V4高变区测序,分析比较菌群结构.结果 (1)7例胃息肉患者中5例H.pylori阳性,H.pylori感染率为71.4％;对照组与胃息肉组H.pylori感染率无差异.(2)两组之间菌群α多样性差异无统计学意义,β多样性有显著区别.门水平上,两组之间菌群差异无统计学意义;属水平上,胃息肉组胃液奈瑟菌属(P＜0.05)、嗜血杆菌属(P＜0.05)、Parvimonas属(P＜0.05)比例显著增加.结论 胃息肉患者胃液菌群发生紊乱,以奈瑟菌属、嗜血杆菌属、Parvimonas属显著增加为特征.
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小鼠肠道菌群的多样性不因大肠埃希菌O157∶H7感染而降低
目的 探讨大肠埃希菌O157∶H7感染对小鼠肠道菌群的影响.方法 采用大肠埃希菌O157∶H7菌悬液,灌胃制备感染小鼠.随后测定小鼠的生长情况和死亡率;收集肠道菌群,DGGE检测小鼠个体间肠道菌群的变化,高通量测序检测组间感染小鼠肠道菌群的变化.结果 大肠埃希菌O157∶H7感染小鼠与正常对照组小鼠相比,小鼠体重、死亡率差异无统计学意义.DGGE结果显示,在不同小鼠个体之间,它们的肠道细菌的种类和数量存在明显差异.高通量测序结果显示,大肠埃希菌O157∶H7感染小鼠肠道菌群的多样性高于对照组,但优势菌的丰度有显著变化.结论 大肠埃希菌O157∶H7感染,尽管极大改变了小鼠肠道优势菌群的比例,但没有降低其多样性.另外,小鼠个体间肠道菌群多样性的差异在微生态研究中不容忽视.
关键词： 大肠埃希菌O157∶H7 肠道菌群 小鼠 高通量测序 DGGE -
难治性癫痫婴幼儿肠道菌群的变化
目的 探讨难治性癫痫婴幼儿的肠道菌群特点.方法 研究纳入年龄1～3岁的确诊难治性癫痫婴幼儿14例,同时匹配同年龄段健康婴幼儿30例作为对照.留取受试者的粪便标本,提取总DNA并扩增,对16S rRNA基因进行高通量测序,对测序结果进行生物学分析.结果 两组婴幼儿样本门水平的优势菌群主要有厚壁菌、拟杆菌、变形菌和放线菌四类,癫痫组婴幼儿拟杆菌和放线菌所占比例明显低于健康组(28.60％vs 53.19％,2.58％vs 8.50％),而厚壁菌和变形菌的比例则明显高于健康组(43.19％vs 34.00％,24.87％ vs 3.09％).癫痫组婴幼儿Cronobacter属和Erysipelatoclostridium属的比例高于健康组(23.59％vs 0.86,9.50％ vs 0.76％),而拟杆菌和双歧杆菌的比例明显低于健康组(19.44％ vs 42.84％,1.04％vs 7.85％).结论 婴幼儿难治性癫痫存在肠道微生态失衡,尚需进一步研究肠道菌群在难治性癫痫发病中的作用.
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纳帕海高原湿地土壤细菌群落多样性初步研究
目的 对云南省纳帕海高原湿地土壤中的细菌群落结构进行初步研究,为揭示纳帕海高原湿地生态环境变化提供理论依据.方法 运用Illumina Miseq高通量测序平台,对纳帕海高原湿地不同生境类型土壤的细菌群落进行宏基因组测序,检测了纳帕海高原湿地淤泥、湿地和泥炭三种土壤样本细菌群落结构的变化.结果 通过对Silva 119数据库进行对比,共获得475 288条序列,可由91 069条非冗余序列代表.对细菌群落结构的分析,结果表明,纳帕海湿地淤泥、湿地和泥炭三种土壤样本的优势菌群均为Proteobacteria、Chloroflexi和Actinobacteria,但Unclassified bacteria仍占有一定比例.结论 本研究首次揭示了纳帕海高原湿地土壤细菌群落的多样性,阐明了三种土壤类型中细菌群落的结构变化.
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细菌性阴道病的菌群亚型与治疗结局的相关性研究
目的 探讨细菌性阴道病的菌群亚型与不同治疗结局的相关性,为细菌性阴道病分型诊断及个体化治疗提供理论依据.方法 选取2012年9月至2013年7月在北京大学第一医院妇产科门诊诊断为细菌性阴道病的育龄期女性为研究对象,规范使用甲硝唑凝胶治疗,分别采集患者用药前、用药后6～8 d、用药后1个月的阴道分泌物,提取细菌组DNA,进行454焦磷酸测序,分析阴道微生物菌群的多样性和丰度差异,探讨细菌性阴道病患者阴道菌群的构成差异与预后之间的相关性.结果 共有109例细菌性阴道病患者,其中61名患者完成了2次随访,共计183份阴道分泌物样品.对所有采集的标本进行454焦磷酸测序分析,共发现192种细菌.根据高通量测序结果分析,可将细菌性阴道病的菌群结构分为3种亚型:普雷沃菌型(Prevotella,Ⅰ型)、阿托波菌型(Atopobium,Ⅱ型)和乳杆菌型(Lactobacillus,Ⅲ型).细菌性阴道病不同的菌群亚型,其治愈率是不同的.乳杆菌型的治愈率高,约为76.5％,阿托波菌型的治愈率低,约为42.8％.结论 细菌性阴道病的菌群存在不同亚型,且与治疗结局存在相关性,乳杆菌型菌群结构的患者对甲硝唑的治愈率高.
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甲硝唑治疗细菌性阴道病前后阴道菌群的结构变化及其预后相关性
目的 研究经甲硝唑规范治疗的细菌性阴道病患者在用药后6～8 d随访时的菌群结构与治疗前以及治疗结局之间的关系,探讨治愈人群与治疗失败人群在6～8 d这一观察点的阴道菌群多样性的差异,从而为实现细菌性阴道病治疗结局的预测提供理论依据.方法 选取2012年9月至2013年7月在北京大学第一医院妇产科门诊诊断为细菌性阴道病的育龄期女性为研究对象,规范使用甲硝唑凝胶治疗,分别采集患者用药前、用药后6～8 d、用药后1个月的阴道分泌物,提取细菌组DNA,进行454焦磷酸测序,分析阴道微生物菌群的多样性和丰度差异,探讨细菌性阴道病患者阴道菌群的构成差异与预后之间的相关性.结果 共61名患者完成了2次随访,共计183份阴道分泌物样品.对所有采集的标本进行454焦磷酸测序分析,共发现192种细菌.用药后6～8 d的革兰染色涂片结果显示所有患者的阴道菌群镜下可分为三种情况:正常菌群、菌群抑制、异常菌群.镜检涂片为正常菌群的治愈率高,其次是菌群抑制,异常菌群的治愈率低.454焦磷酸测序分析显示甲硝唑治疗前后菌群的多样性和丰度发生了一定程度的变化,乳杆菌和球菌的含量未受明显影响,而细菌性阴道病致病菌的含量明显减少.结论 甲硝唑可以有效减少细菌性阴道病致病菌的数量而不影响乳杆菌的含量,但是对以球菌为主的患者治疗效果差.对高通量测序结果和革兰染色涂片结果的综合分析显示甲硝唑用药后6～8 d的阴道菌群对细菌性阴道病1个月后的治疗结局具有预测价值.
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基于高通量测序分析健康人咀嚼槟榔前后口腔菌群多样性
目的 为揭示健康人咀嚼槟榔前后的菌群结构及其多样性, 分析咀嚼槟榔前、咀嚼5 min后和咀嚼30min后口腔内菌群结构变化以及多样性特征.方法 通过收集8个人咀嚼槟榔前后唾液, 用宏基因组DNA进行高通量测序.结果 咀嚼槟榔5min后, 链球菌属 (Streptococcus) 、普雷沃菌7属 (Prevotella7) 、韦荣球菌属 (Veillonella) 、纤毛菌属 (Leptotrichia) 、嗜血杆菌属 (Haemophilus) 、拟普雷沃菌属 (Alloprevotella) 、普雷沃菌属 (Prevotella) 、卟啉单胞菌属 (Porphyromonas) 、梅毒螺旋体2 (Treponema2) 、普雷沃菌6属 (Prevotella6) 和兼性双球菌属 (Gemella) 较咀嚼前相对丰度明显下降, 分别下降了16.57％、12.94％、9.38％、23.08％、54.55％、52.63％、30.00％、42.86％、30.00％、16.67％和42.86％, 纤毛菌属 (Leptotrichia) 降幅大.而咀嚼30min后, 纤毛菌属 (Leptotrichia) 、嗜血杆菌属 (Haemophilus) 、拟普雷沃菌属 (Alloprevotella) 、卟啉单胞菌属 (Porphyromonas) 、梅毒螺旋体2 (Treponema2) 和罗思菌属 (Rothia) 的相对丰度较咀嚼5 min后均增大.结论 链球菌属 (Streptococcus) 、韦荣球菌属 (Veillonella) 作为主要变化的菌属, 在咀嚼槟榔的过程中, 对口腔产生一定的作用, 可能是口腔龋齿等牙周疾病的直接或间接影响因子.
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阴道微生态的分子生物学研究
女性阴道是一个复杂、独特、动态变化的微生态体系.阴道微生态茵群(vaginal microbiota, VM)是微生态研究的核心内容.近年来,分子生物学技术的快速发展为阴道微生态研究提供了全新的方法和思路,尤其是基于高通量测序技术的宏基因组学研究,使人们对阴道茵群的结构及基因功能的认知取得了突破性的进展,开启了阴道茵群与疾病相关性研究的新时代.
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高通量测序技术在无创产前检测中的应用
随着以高通量、自动化为显著特征的二代测序技术的发展,基于该技术的无创产前检测(NIPT)在临床上迅速得以应用.国际上发表了一系列与NIPT相关的指导意见,我国卫计委也于今年发布了技术规范.文章将对NIPT技术规范进行解读,并对高通量测序技术在NIPT应用中的优势、局限性和临床应用要点进行评价.
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脾肾阳虚型结肠腺瘤性息肉患者肠道菌群特征分析
目的 探讨脾肾阳虚型结肠腺瘤性息肉患者肠道菌群与健康人群肠道菌群差异.方法 选取2015年3—5月沈阳军区总医院中医消化门诊及病房收治的20例脾肾阳虚型结肠腺瘤性息肉患者的粪便样本为观察组,同时,选取体检的12例健康人粪便样本为对照组.提取两组样本中细菌总DNA,根据16SrDNA V3~V4区设计引物进行扩增,使用Illumina Miseq平台予以高通量测序,通过生物信息分析软件对测序结果进行分析,比较两组样本物种信息.结果 两组样本平均优化序列、平均高质量序列长度比较,差异无统计学意义(P>0.05).对照组肠道菌群中种群多样性高于观察组,两组样本Chao、shannon、Ace指数比较,差异有统计学意义(P<0.05).门分类水平,观察组与对照组样本丰度值较高依次为拟杆菌门、厚壁菌门;观察组与对照组样本肠道菌群中,拟杆菌门与厚壁菌门比值分别为(3.343 ± 0.733)与(1.777 ± 0.337),观察组明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组样本厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、疣微菌门及梭杆菌门丰度值比较,差异均有统计学意义(P<0.05).纲分类水平,两组样本丰度值较高依次为拟杆菌纲、梭菌纲;观察组梭菌纲丰度值低于对照组,γ变形菌纲丰度值高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05).属分类水平,两组样本丰度值较高依次为拟杆菌属、柔嫩菌属;观察组布劳特氏菌属、瘤胃球菌属丰度值低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05).主成分分析显示,观察组与对照组样本被分开,两组样本菌群结构存在显著差异.结论 结肠腺瘤性息肉患者与健康人群在肠道菌群多样性方面有明显差异,菌群结构亦存在较大的差别.
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高通量测序在分子诊断中的应用
遗传信息分子测序技术是现代生命科学研究中重要的方法,也是精准医学的基石.在临床上,通过DNA或RNA分子测序技术,研究者能够迅速把握染色体上所涵盖的信息,为疾病的诊断、治疗、预后以及患者的健康管理提供参考,使得医学技术迈向新的台阶.随着科技和科研水平的迅猛发展,高通量测序(next generation sequencing,NGS)技术在临床检验上得到了大力推动.本文即对高通量测序技术在分子诊断中的应用以及研究进展方面作以综述.
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无创基因检测在产前基因检测中的应用
目的:探讨无创基因检测技术在产前诊断中的应用前景.方法:选取2016年1月～2017年8月在高淳区妇幼保健所自愿进行无创基因检测的孕妇376例,采取高通量测序技术,对孕妇外周血中游离DNA进行检序,对检测出高风险的孕妇进行介入性羊水穿刺对染色体进行核型分析,对检测阴性的孕妇进行电话追访.结果:无创基因检测出2例21-三体高风险孕妇,对其进行羊水穿刺,进行染色体核型分析,发现2例均为21-三体高风险,与无创基因检测结果一致,敏感性及准确性均为100％.结论:无创基因检测敏感性及准确性均高,相当介入性产前诊断较易被人群接受,是一种值得推广的产前诊断技术.
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三种统计指标在IGH免疫组库分析中的应用
目的:探讨稀疏分析、Shannon-Wiener指数、Simpson指数在免疫球蛋白重链(IGH)免疫组库分析中的应用.方法:随机选取36例初诊B-ALL患者和15例健康个体,进行IGH V区片段基因扩增和高通量测序.采用稀疏分析、Shannon-Wiener指数、Simpson指数对两组标本进行免疫组库多样性分析.结果:稀疏曲线可以可视化地展示和区分两组标本IGH V区序列的多样性,患者组IGH V区序列多样性减低.Shannon-Wiener指数、Simpson指数可以用量化指标区分两组标本IGH V区序列的多样性.结论:使用上述三种统计学方法可以将IGH免疫组库的多样性可视化地展现并进行量化分析,可以作为免疫组库分析的部分量化指标.
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高通量测序技术分析肺结核患者PBMC基因表达谱差异
目的:应用Illumina高通量测序技术研究肺结核患者和健康人群PBMC基因表达谱差异,以寻找与肺结核发病相关的基因.方法:分离肺结核患者和健康人群PBMC,提取总RNA,并制备cDNA文库,通过接头序列固定在Flow cell上进行桥式PCR扩增,再用Illumina测序仪进行深度测序,结合生物信息方法分析两类人群基因表达谱的差异情况.结果:测序产生的原始数据经过滤、比对、注释后得到肺结核样本36 390类标签12 270个基因,正常对照样本35 009类标签12 244个基因.按照FDR≤0.001,l log2 Ratiol≥1筛选标准,筛选出3 097个差异基因,其中上调基因1 601个,下调基因1 469个.增大筛选标准至4倍,并对表达量进行控制,筛选出33个差异极显著基因,其中上调基因16个,下调基因17个.结论:差异基因大部分位于细胞内,起着连接功能(蛋白质连接),具有酶催化活性,在代谢中起着重要作用,并主要位于MAPK信号通路和趋化因子信号通路中.这些差异基因可以为今后肺结核领域筛选诊断标识和药物作用靶点做参考.
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长寿与肠道微生态的研究进展
关于衰老及长寿机制的研究,自生命科学诞生之初,便一直是该领域的热点问题.年龄是各种慢性疾病如心血管疾病、癌症、2 型糖尿病、神经退行性疾病等的主要危险因子,近年来提出的炎症衰老概念指出,年龄增加导致的免疫衰退及伴随发生的炎症网络激活及衰老相关因子的释放,包括炎症前介质等,是影响人健康状态及寿命长短的重要因素〔1,2〕.如何保持高龄老人在生命终末期的健康质量,具有巨大的科研价值〔3,4〕.长寿状态的获得是由基因、环境和随机因素等共同决定的,肠道菌群以其对人体免疫和代谢活动等多方面影响,被认为是影响人健康长寿的决定因素〔5,6〕.
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传统中草药高通量测序技术 RNA-seq及lncRNA挖掘的应用策略
中草药作为中国传统中医特有药物已有上千年的历史，然而对中草药资源关键生物学过程中的功能基因挖掘却刚刚起步。 lncRNA功能研究越来越引起人们的重视，结合RNA-seq技术研究中草药转录组中lncRNA功能，有望揭示中草药的生长、发育、代谢等生物学过程中的分子机制。综述了RNA-seq高通量测序及在中草药转录组测序中的应用策略，简述了lncRNA主要生物学功能及分析方法，并对RNA-seq技术和lncRNA生物信息学分析方法中存在的问题进行了简要讨论。
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T细胞抗原受体β链互补决定区3受体库高通量测序分析及其在重要疾病中的研究应用
T细胞受体(TCRs)既是T细胞特异性识别和连接抗原的分子,也是T细胞发生免疫应答的关键分子.其中TCR高变区的CDR3变异大,能代表T细胞的应答特征,其在外周形成了具有多样性的T细胞CDR3受体库.因此,对T淋巴细胞β链CDR3组库的研究,以期更好地理解疾病的发病机理,并对疾病的临床诊断和治疗、监测疾病提供理论基础和新的思路.
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白血病中融合基因的研究进展
融合基因是由两个或多个基因的编码区相连,置于同一套调控序列的控制下而构成的嵌合基因.它可以通过染色体重排产生,也可以由异常转录产生.大量人类肿瘤中已经证实,融合基因可以驱动肿瘤的发展和恶性转化.许多肿瘤细胞中融合基因具有特异性,使其成为了更好的分子治疗和诊断的靶点.因此融合基因的研究不仅有助于揭示肿瘤发生的机制,而且还具有潜在的临床应用价值.目前融合基因在白血病的诊断和治疗中应用较为广泛,本文将从融合基因产生机制、研究方法、白血病中融合基因的研究进展及临床上常见融合基因的诊断和治疗等方面进行综述.
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中国闽南46个假肥大肌营养不良征家系的遗传分析及疾病区域预防体系构建探讨
目的 获得中国闽南地区假肥大型肌营养不良征(Duchenne and Becker muscular dystrophy,DMD/BMD)患者的分子遗传特征数据,为今后建立区域疾病三级预防体系提供理论依据.方法 通过对从2007年7月至2016年12月间,于福建省厦门市妇幼保健院就诊的46个闽南籍 DMD/BMD 病例家系进行遗传分析,评价该区域的疾病诊断及预防效果.结果 在41个家系中发现 DMD 基因变异,其中外显子缺失型/重复型分别为31例和5例;另有5例检出 DMD 基因单碱基变异,其中4例变异位点经分析定性为致病性突变,另1例变异位点临床意义不明;对3例经产前诊断确认携带致病突变的男性胎儿实施人工干预.结论闽南籍 DMD/BMD 患者中接近八成者属于 DMD 基因片段重组型,利用多重连接探针扩增技术(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)可实现此类患者及携带者的准确诊断;高通量测序技术在非基因重组型 DMD/BMD 的诊断中具有优势;构建三级预防体系可显著降低疾病的发生率.
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应用 Ion Torrent PGM 测序平台进行遗传病panel 测序研究
目的：使用 Ion AmliSeq 多重 PCR 定制序列捕获系统及 Ion Torrent PGM 高通量测序平台对散发肌张力障碍患者进行肌张力障碍致病基因变异检测，以优化检测流程，探讨应用靶序列捕获结合高通量测序进行遗传病遗传诊断辅助临床干预的可能性。方法对95例确诊的肌张力障碍患者的外周血白细胞 DNA 使用 Ion AmliSeq 多重 PCR 进行靶序列捕获， Ion Torrent PGM 平台进行高通量测序，并对所得结果进行 Sanger 测序验证。结果本研究使用芯片12张，测序深度为134±44，覆盖度96.12％±0.71％。单张芯片测序周期为6小时（上机测序），单张芯片高通量可达到900 Mb 以上。在95例肌张力患者中检出罕见变异71个，经 Sanger 验证准确率为41.04％，假阳性率58.96％。影响测序筛查质量主要原因在于 DNA 特殊序列如序列中存在同聚物。结论 Ion Torrent PGM 高通量测序平台的使用，具有测序通量高，操作简便，速度快，成本低的优点，可以提高基因突变筛查水平，在合理范围内扩增基因筛选数目，可以协助临床对肌张力障碍的鉴别诊断提供指导作用。
