实用医学杂志 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (3): 281-287.doi: 10.3969/j.issn.1006⁃5725.2022.03.005
汉族与藏族健康人群肠道菌群结构的差异
毛明慧1 牛玥1 陈春2 李树春1
1中央民族大学药学院,民族医药教育部重点实验室(北京 100081);2海西州天峻县织合玛乡卫生院(青海天峻 817200)
An analysis on the differences of gut microbiome structure between healthy Han and Tibetan population
MAO Minghui*,NIU Yue,CHEN Chun,LI Shuchun.
School of Pharmacy,Minzu University of China,Key Labo⁃ratory of Ethnomedicine,Ministry of Education,Beijing 100081,China
摘要:
目的 探究汉族和藏族健康人群肠道菌群差异,为种族⁃微生物群假说以及以菌群为研究对象的疾病机制研究提供参考。方法 采集同一地区汉族和藏族健康志愿者粪便样本共 133 例,通过倾向性评分匹配法(propensity score matching,PSM)筛选出 42 例样本,其中,汉族样本 14 例,藏族样本 28 例。通过对样本 DNA 的 16S rRNA 基因 V3+V4 区高通量测序后,生成 OTU 表并注释。在分析 Alpha、Beta 多样性基础上,使用 R 语言的 DESeq2 包和 edgeR 包进行汉族和藏族的肠道菌群差异分析;通过 bnlearn 包、psych 包和 reshape2 包进行网络分析,筛选与民族因素密切相关的菌群,通过 LEfSe 分析鉴定物种在属水平上的民族生物标志物。最后通过 IDBA⁃UD 软件将高质量数据进行拼接组装,使用 CD⁃HIT 软件构建非冗余基因集,使用 PICRUST 分析,获得代谢通路信息和 GO 注释结果。利用 STAMP 软件进行组间差异分析,比较两组代谢通路的差异。结果 汉族和藏族肠道菌群共有 199 个差异 OTU,证明汉族和藏族人群的肠道菌群存在差异。藏族肠道菌群中瘤胃球菌属(Ruminococcus)、厌氧支原体属(Anaeroplasma)、变形杆菌属(Proteobacteria)显著高于汉族;丁酸蓖麻单胞菌(Butyricimonas)、粪厌氧棒杆菌(Anaerostipes)、小杆菌属(Dialister)显著低于汉族。与民族因素密切相关的菌群有普氏菌(copri)、粪普雷沃氏菌(stercorea)、副流感嗜血杆菌(Haemophilus parainfluenzae)等。藏族在属水平上菌群标志物为假丁酸弧菌(Pseudobutyrivibrio)、琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)、伯吉古菌(Catenibaterium);汉族属水平上的生物标志物为小杆菌属(Dialister)、血尿杆菌(Turicibacter)。差异代谢通路共有 10 个,在藏族组中显著上调的通路有酶家族、复制和修复、转化、核苷酸代谢、萜类化合物和聚酮类化合物的代谢。结论 本研究部分验证了种族⁃微生物群假说,菌群与疾病的相关研究应考虑民族因素的影响。
中图分类号: