Nat Commun：肠道生物体共丰度网络在炎症性肠病和肥胖中的特异性

2022-01-17 01:55:28 来源:

2020年8翌年11日，来自荷兰乌得勒大学的邵靖远教授制作组在Nature Communications上发表题为Gut microbial co-abundance networks show specificity in inflammatory bowel disease and obesity的发表文章。

消化道生物群是一个涉及复杂基本粒子的生态系统。现在，数据数据分析医护人员对消化道生物群在生活品质和哮喘之前的功用的了解主要依赖于有所不同的生物同位素，而对生物基本粒子在人类文明哮喘氛围下的功用知之甚少。在这里，数据数据分析医护人员可用来自四个人身份类数据流的2379个元遗传物质重构并相当了生物共约同位素局域网：一个肾患病肠患病(IBD)数据流，一个成年人数据流和两个基于成年人的数据流。数据数据分析医护人员发现，38.6%的品种共约同位素和64.3%的通道共约同位素的风力在数据流二者之间存有实著歧异，113个品种和1，050个通道共约同位素说明了出新IBD依赖性效应，281个通道共约同位素说明了成年人依赖性效应。数据数据分析医护人员也可以在建构人类文明生物组(iHMP-IBD)项目的IBD数据流的斜向数据之前镜像这些IBD生物共约同位素。数据数据分析医护人员的数据数据分析确认了IBD和成年人的几个极为重要品种和通道，并共享了证据得出结论哮喘之前生物同位素的改变可以阻碍它们的共约同位素关联，这丰富了数据数据分析医护人员现在对哮喘之前生物失调的认识到。

消化道生物共约同位素局域网的重构

数据分析说明了，生物合组和功能图谱在更大总体上是交叠的，尽管数据数据分析医护人员注意到到IBD数据流之前的品种合组发生了实著变化。至少一个数据流之前>20%的样本之前存有的134个细真菌大类和343个生物通道被纳入生物局域网推断。数据数据分析医护人员联结SparCC和SpiecEasi方法有建立了生物共约同位素关联。

对于品种局域网，数据数据分析医护人员在LLD数据流之前确认了2604个共约同同位素，在500FG数据流之前确认了1591个共约同同位素，在300OB数据流之前确认了1107个共约同同位素，在IBD数据流之前确认了2554个共约同同位素，将近约导致了3454个独特的品种共约同同位素。值得注意的是，82.1%的品种共约同同位素也展示出出新共约现。

对于通道，共约同位素的需求量从500FG的37，279个到LLD的40，699个不等，将近约导致了43，355个独特的通道共约同位素。

有所不同的生物共约同同位素反映在同位素高水平上

当放大涉及如前所述共约同位素的100个品种和304条通道时，76%的品种和84%的通道在数据流二者之间的同位素高水平也说明了出新实著歧异。这意味着如前所述的共约同位素关联在更大总体上反映在有所不同的生物同位素上。数据数据分析医护人员总结了来自同一分属或来自有所不同分属的品种二者之间歧异共约同位素的需求量。共约同位素异质性最大的分属是患病原体，不仅在有所不同的患病原体二者之间注意到到大量有所不同的共约同位素，而且在患病原体与其他分属的品种二者之间也注意到到大量有所不同的共约同位素，如真细真菌和韦洛氏真菌。在IBD数据流之前，患病原体的大类更高，这与之前的数据数据分析结果一致。对通道共约同位素也发现了类似的注意到，比如说是代谢通道，它不仅在自身内部，而且在与丝氨酸和残基代谢之外的各种通道方面也说明了出新重要性。

特定的生物共约同位素在哮喘数据流之前可溶性

数据数据分析医护人员数据分析了如前所述的共约同同位素关联到底由特定的数据流动力，即一个数据流之前的数据流同位素风力到底与其他三个数据流之前的数据流同位素风力有更大有所不同。无聊的是，与基于群体的数据流相对来说，哮喘数据流之前的一个网站依赖性共约同位素实著可溶性：113(94%)个品种共约同位素和1050个(72%)通道共约同位素与IBD数据流特异之外，281个(19.4%)通道共约同位素与300OB数据流特异之外，整体而言，只有3个品种和117条通道的共约同同位素关联交归入基于动物群的数据流LLD和500FG。数据数据分析医护人员的结果强调了生物的共约同同位素取决于宿主的生活品质和哮喘现状。

IBD之前的生物共约同位素局域网

在建构人类文明生物组项目(iHMP-IBD)数据流之前镜像IBD局域网：在数据数据分析医护人员的IBD数据流之前建立的2554个品种和37，699个通道共约同位素之前，数据数据分析医护人员都能审核iHMP-IBD39之前77个IBD个体之前的2090个品种共约同位素和37，106个通道共约同位素。品种共约同同位素的相对较低镜像部将在更大总体上是一个功部将难题，因为数据数据分析医护人员还注意到到，1705(81.6%)个品种共约同同位素和24，165个(65.1%)通道共约同同位素在数据数据分析医护人员的IBD数据流和iHMP-IBD数据流二者之间的共约同同位素风力并未实著歧异。然后，数据数据分析医护人员相当了iHMP-IBD数据流第一个和之前一个时长点(相隔~1年)二者之间的IBD局域网，镜像了90.6%的品种共约同位素和99.6%的通道共约同位素。这得出结论，数据数据分析医护人员对IBD共约同位素风力的估计在有所不同的数据流之前更大总体上是可重复的，并且随着时长的变长是平衡的。

IBD的生物局域网与哮喘特性的关联：基本上的数据数据分析得出结论，注意到到的生物同位素歧异可以用IBD14的某些哮喘特性来解释。因此，数据数据分析医护人员假设同源同位素关联也确实是这种确实。数据数据分析医护人员审核IBD共约同位素到底与哮喘亚型[溃疡性输尿管炎(UC，n=189)与克罗恩患病(CD，n=276)]、哮喘各部位[盲肠(n=212)与输尿管(n=286)]以及哮喘活动[呼吸道(n=121)与非呼吸道(n=377)]之外。大多数共约同位素关联在哮喘特性二者之间是解为的，只有少数在FDR

与药物之外的IBD生物局域网：数据数据分析医护人员有利于检验了药物可用到底就会阻碍生物共约同位素，因为IBD患儿可用药物(20.0%)和质子泵胺(PPI；26.5%)较低普通成年人数据流(1.1%和8.4%)。数据数据分析医护人员发现药物选项和非药物选项二者之间的品种共约同位素并未实著歧异，而在37，959(3.7%)条通道共约同位素关联之前，有1049条(3.7%)的通道共约同位素关联在PPI选项和非选项二者之间说明了出新统计上的实著歧异，比如说是与异戊二烯代谢和甲基赤藓糖类醇甲基通道有关。

IBD之前的极为重要品种和通道：当将IBD之前的生物共约同位素与其他3个数据流进行相当时，数据数据分析医护人员确认了113个品种共约同位素和1050个轨迹共约同位素，与其他3个数据流相对来说说明了出新实著有所不同的阻碍。然后，数据数据分析医护人员审核这些IBD依赖性共约同位素到底与确实与哮喘之外的特定通道或品种总体之外24，数据数据分析医护人员的数据分析确认了IBD的三个极为重要品种和四个极为重要通道。

重点微生物为患病原体、产状草芽孢和格雷文尼茨放线真菌。患病原体和产甲氧真菌先前曾与IBD14，41-45之外。无聊的是，患病原体与具有促炎结构上的品种(如扭曲患病原体)说明了出新正的共约同位素关联，而与具有抗炎结构上的品种(如普氏镰刀真菌)说明了出新负的共约同位素关联。

IBD的极为重要通道最主要C1化合物利用和西化通道、两条维生素代谢通道和代谢通道。IBD之前最极为重要的功能通道是强碱TCA气化通道(P23-pwy)，它有76个IBD依赖性共约同位素，其之前94.7%在iHMP-IBD数据流之前镜像。强碱TCA气化是一条氧气固定通道，已被认为是生产厂用于糖类、脂、、嘧啶和菜醌代谢的有机分子的完整通道。

尽管IBD之前这一通道的同位素极低，但IBD之前这一通道的共约同位素关联(r=0.1)弱于其他数据流(r=0.3)。数据数据分析医护人员发现IBD患儿之前18.8%的菜醌代谢通道是由患病原体贡献的，是两个人身份群数据流的2倍。这一发现得出结论，患病原体是IBD之前菜醌代谢的最重要贡**，这确实就会促进其他生物的生长。事实上，数据数据分析医护人员的数据数据分析还揭示了患病原体是IBD的极为重要品种，与15个品种展示出出新IBD特有的共约同位素关联。其之前，与呼吸道之外的患病原体大类有很强的正之外性，最主要扭曲患病原体、前庭患病原体和婴儿患病原体。因此，与其他数据流相对来说，IBD患儿的菜醌代谢与患病原体大类二者之间的之外性更高。

300OB之前的生物共约同位素局域网

300OB局域网在LLD成年人个体之前的镜像：在300OB数据流之前检查到1107个品种和37，886个通道共约同位素。这些估计的共约同位素风力在LLD数据流之前年龄和身高指数(BMI)匹配的134名成年人者之前大部分可镜像，991(89.5%)种共约同位素和32，963(87.0%)通道共约同位素说明了并未歧异。

与成年人之外哮喘之外的生物局域网：300OB数据流是为了数据数据分析成年人个人身份的心血管哮喘而设立的，其之前最主要139名动脉粥样硬化斑纹患儿和159名成年人依此。此外，35名300OB行动者脑癌糖类尿患病。在这里，数据数据分析医护人员只注意到到三种与心血管哮喘之外的品种共约同位素，所有这三种品种在有斑纹的患儿之前都说明了出新比并未斑纹的患儿更强的共约同位素。

成年人的极为重要通道：当数据数据分析医护人员相当300OB和其他3个数据流之前的生物共约同位素时，数据数据分析医护人员确认了281个通道共约同位素，它们说明了出新实著有所不同的阻碍，即成年人依赖性共约同位素。成年人的一个极为重要通道是尿囊素的降解，它说明了了85条通道的成年人依赖性共约同位素关联。尿囊素是多种寄生植物(如)之前的活性成份之一，被发现具有促进胰岛素排泄和降低皮质醇的功用。其降解副产品草酸在NADPH酯/丝氨酸之前起抑制功用。与此相一致，数据数据分析医护人员发现尿囊素降解通道与NADPH/丝氨酸(最主要赖氨酸、高丝氨酸、蛋氨酸、生物合成和异亮氨酸)的代谢通道和丝氨酸的代谢通道呈较强的负之外，两者均与才行皮质醇高水平积为之外，与才行胰岛素高水平呈负之外。

完整出新处：

Lianmin Chen, Valerie Collij, Martin Jaeger, et al.Gut microbial co-abundance networks show specificity in inflammatory bowel disease and obesity.Nat Commun. 2020 Aug 11;11(1):4018. doi: 10.1038/s41467-020-17840-y.