定量菌群分析——流式和测序在这里得到了完美的融合

niwanmao

当前基于测序的菌群分析，是通过对微生物分类群和代谢途径除以每个分析产生的样品序列文库得到比例实现定量。尽管这些相对的比例可以检测疾病相关的微生物组变异，但它们揭示微生物群与宿主健康之间相互作用的能力有限。就象免疫细胞一样，相对比例的微生物组数据，有时候不能提供有关种类丰度或代谢潜力变化的程度或方向的信息。

所以，为了真正体现宿主 - 微生物群的相互作用，微生物群的研究必须将比例变成绝对计数。于是两天前，Doris Vandeputte等人在Nature上发表了一篇Letter《Quantitative microbiome profiling links gut community variation to microbial load》，通过扩增子测序和微生物的流式细胞计数，将流式和测序完美的组合在一起，从而构建出粪便的定量微生物组谱的工作流程。通过这种绝对定量方式，他们观察到健康个体的微生物负荷有十倍的差异，并且这种变化与肠型分化相关联。我们展示微生物丰度如何支持个体之间的微生物群落变异和与宿主表型的共变。定量分析避免了肠道微生物相互作用重建中的组成性效应，并揭示了类杆菌和普雷沃氏菌之间的平衡只是以前微生物相对定量分析的一种假象。最后，他们还发现微生物负荷是克罗恩病患者微生物群落改变的关键驱动因素，主要与低细胞数的拟杆菌属肠杆菌相关。


图1、健康人体粪便微生物负荷，不同菌群相差甚大。
菌种名称：
Bacteroides 1 (B1)＝拟杆菌1（B1）
Bacteroides 2 (B2)＝拟杆菌2（B2）
Prevotella (P)＝普雷沃菌（P）
Ruminococcaceae（R）＝瘤胃菌科（R）


流式在里面的作用很简单，但不容易测，因为细菌的大小小于常规测的碎片，见下图：

图2、a图是用生理盐水确定FL1/FL3的自发荧光本底，b图是生理盐水时，的碎片区域。c图是粪便微生物标记SYBR Green I染料之后，微生物染色区域。d图是排除掉碎片后，剩余的（左下角信号是微生物）。


可见，不同技术的交叉和碰撞，会擦出别样的火花。不过，我怎么总感觉到一股浓浓的臭味呢


参考文献：
Vandeputte D, Kathagen G, D'hoe K, Vieira-Silva S, Valles-Colomer M, Sabino J, Wang J, Tito RY, De Commer L, Darzi Y, Vermeire S, Falony G, Raes J. Quantitative microbiome profiling links gut community variation to microbial load. Nature. 2017 Nov 15