 IBD（炎症性肠病）是一种慢性胃肠道炎症，该疾病可能是宿主对肠道微生物的免疫应答导致的。IBD和活性氧和活性氮的产生增加有关系。而活性氧和活性氮能引起宿主细胞和肠道微生物群的氧化应激反应。有研究发现，IBD病人肠道微生物中微生物氧化应激有关的功能通路的丰度会增加。但是该通路有关微生物未知。 本文试图探索两个重要的问题： 1. IBD高氧化应激肠道环境是如何影响肠道微生物的？ 2. IBD相关菌株是如何适应IBD高氧化应激肠道环境的（机制）？
文章简介： 期刊：Genome
Medicine 影响因子：8.8 通讯作者：Curtis
Huttenhower 时间：2017年 单位：Broad Institute of MIT and Harvard 名称：A novel
Ruminococcus gnavus clade enriched in inflammatory bowel disease patients
研究方法：  1. LSS，HMP，lewis三个数据集宏基因组测序分析得到的菌主要分为两类：一类是兼性厌氧菌（40个菌属），一类厌氧菌（57个菌属）。 2. 差异丰度分析发现：在LSS和lewis数据集中，IBD组中的最大兼性厌氧菌丰度都明显高于健康组  3. 在LSS和lewis数据集中，与IBD最为相关的菌却是厌氧菌R.gnavus。  IBD中富集的菌大多数是兼性厌氧菌，猜测兼性厌氧菌更能适应IBD高氧化应激肠道环境。而为何厌氧菌R.gnavus却能在IBD患者肠道内大量存在呢？
4. 厌氧菌R.gnavus在有氧条件下的生存能力实验：R.gnavus在有氧的条件下生存能力弱于兼性厌氧菌但是比一般的厌氧菌更强，这可能是R.gnavus能在IBD病人中大量存在的原因。  5. Strainphlan得到的R.gnavus菌种的marker基因构建R.gnavus菌株的系统发生树。得到两个明显差异的进化支Clade1和Clade2。由于数据库中有关Clade2的信息太少，不利于后续的基因水平分析，于是作者从IBD患者粪便中分离新的R.gnavus菌株进行从头测序分析，增加R.gnavus菌株的参考数据。重新构建进化树依然得到两个分支，其中Clade2明显变大。   从上图可以明显的看出IBD病人中检测到的R.gnavus菌株均属于Clade2。接着作者把目光聚焦于Clade2，试图从Clade2找出赋予R.gnavus适应IBD肠道环境的基因或功能。
6. 一共199种IBD特异基因被发现，这些基因涉及氧化应激应答，黏连，铁元素获取和粘液利用。这些基因很可能就是帮助R.gnavus在IBD病人肠道内定植和生存的关键基因。   总结： 作者首先提出两个问题：1.IBD高氧化应激肠道环境如何影响肠道微生物？2.IBD相关菌株又是如何适应IBD高氧化应激肠道环境的？针对第一次问题，作者对600多份的宏基因组测序数据进行分析。作者发现兼性厌氧菌容易适应IBD肠道环境，却也意外的发现厌氧菌R.gnavus在IBD肠道中大量存在。通过体外细菌生存实验，作者发现厌氧菌R.gnavus具有比一般的厌氧菌在有氧条件下的生存能力更强的特点。接着，作者从构建的R.gnavus进化树中发现两个明显区别的进化支，其中clade2中的菌只能在IBD病人中发现。紧接着作者把分析焦点转到Clade2。基因功能分析的结果显示R.gnavus中有199种IBD特异基因，这些基因涉及氧化应激应答，黏连，铁元素获取和粘液利用。作者推测这些基因很可能就是帮助R.gnavus在IBD病人肠道内定植和适应的关键基因。 转自：生信草堂公众号 文献请在公众号中获取 浙大生信博士团队倾力打造的一个科研人员学习交流的公众微信平台。我们致力于科研社区服务，分享前沿的科技进展，提供生信分析方法，解读经典分析案例，公众数据库的挖掘和临床数据统计分析。在此我们欢迎各位的加入！ |
|
|
