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目的:
利用16SrDNA高通量测序技术,分析儿童慢性鼻-鼻窦炎患者鼻腔内菌群结构,并与同龄健康儿童比较,探讨细菌菌群失调在慢性鼻-鼻窦炎发病机制中的可能作用,期望为探索慢性鼻-鼻窦炎新的防治方法积累理论资料。
方法:
将符合纳入条件的40例慢性鼻-鼻窦炎患者以及12例健康儿童分别纳入CRS组与对照组中,分别在鼻腔内中鼻道采集标本,提取DNA样本后,用338F(5’-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3’)和806R(5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’)引物对V3-V4可变区进行PCR扩增。将纯化的扩增子在IlluminaMiSeq平台上进行配对末端测序,得到原始测序序列使用Trimmomatic软件质控,使用FLASH软件进行拼接。使用UPARSE软件,根据97%相似度对测得序列进行OTU聚类,比对Silva数据库,利用RDPclassifier对测得序列进行物种分类注释。运用mothur等软件来分析鼻腔内微生物菌落组成结构情况。
结果:
1.本实验共可检测到2758个OTUs,归属于43个门,830个属。对对照组及CRS组进行Alpha多样性分析,对照组的群落丰富度显著高于CRS组,两组的反映群落多样性、群落均匀性没有显著性差异。
2.在门级分类学水平上,对照组与CRS患者鼻腔内菌门之间的相对丰度排序相同,鼻腔中变形菌门的相对丰度最大,其次为厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门。相对于对照组,CRS组中的变形菌门、厚壁菌门相对丰度有所升高,这主要与放线菌门的相对丰度下降有关,拟杆菌门的相对丰度变化不大。在属级分类学水平上,共同的优势菌属(相对丰度占比5%以上):莫拉克斯氏菌属、假单胞菌属、棒状杆菌属、嗜血杆菌属、狡诈颗粒菌属、链球菌属。相对于对照组,CRS组的棒状杆菌属、嗜血杆菌属、假单胞菌属、狡诈颗粒菌属相对丰度有所下降,链球菌属、莫拉克斯氏菌属、葡萄球菌属较前上升,其中相对丰度变化最大的是莫拉克斯氏菌属、棒状杆菌属。
3.病例组的菌群相似程度低于对照组的菌群相似程度,病例组之间的菌群组成差异更大。在对照组中物种丰度对组间差异影响显著的菌群主要来自变形菌门,多为革兰氏阴性和厌氧的罕见的条件致病细菌。CRS组中物种丰度对组间差异影响显著的菌群共有来自拟杆菌门的拟普雷沃菌属、紅假单胞菌属和不同分类的弧菌。
结论:
1.慢性鼻-鼻窦炎患者鼻腔内菌群组成与正常人不同,慢性鼻-鼻窦炎患者的细菌群落丰富度低于健康同龄儿童。群落多样性、群落均匀性无明显差异。
2.与健康儿童相比,CRS患者细菌群落中放线菌门,尤其是棒状杆菌属的相对丰度减少,以及细菌多样性减少,组间及组内菌群差异程度增大。
3.鼻腔内细菌组成具有高度个体间变异性,相比特征性细菌种类,细菌群落生态失调有可能更好地描述CRS细菌群落的演变特点。
4.慢性鼻-鼻窦炎患者鼻腔内存在菌落组成结构变化,如果后续研究能找到与慢性鼻-鼻窦炎发生发展明确相关的菌落组成结构变化特征,则鼻腔内人为补充特定种类细菌有可能成为慢性鼻-鼻窦炎新的有效防治方法。
利用16SrDNA高通量测序技术,分析儿童慢性鼻-鼻窦炎患者鼻腔内菌群结构,并与同龄健康儿童比较,探讨细菌菌群失调在慢性鼻-鼻窦炎发病机制中的可能作用,期望为探索慢性鼻-鼻窦炎新的防治方法积累理论资料。
方法:
将符合纳入条件的40例慢性鼻-鼻窦炎患者以及12例健康儿童分别纳入CRS组与对照组中,分别在鼻腔内中鼻道采集标本,提取DNA样本后,用338F(5’-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3’)和806R(5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’)引物对V3-V4可变区进行PCR扩增。将纯化的扩增子在IlluminaMiSeq平台上进行配对末端测序,得到原始测序序列使用Trimmomatic软件质控,使用FLASH软件进行拼接。使用UPARSE软件,根据97%相似度对测得序列进行OTU聚类,比对Silva数据库,利用RDPclassifier对测得序列进行物种分类注释。运用mothur等软件来分析鼻腔内微生物菌落组成结构情况。
结果:
1.本实验共可检测到2758个OTUs,归属于43个门,830个属。对对照组及CRS组进行Alpha多样性分析,对照组的群落丰富度显著高于CRS组,两组的反映群落多样性、群落均匀性没有显著性差异。
2.在门级分类学水平上,对照组与CRS患者鼻腔内菌门之间的相对丰度排序相同,鼻腔中变形菌门的相对丰度最大,其次为厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门。相对于对照组,CRS组中的变形菌门、厚壁菌门相对丰度有所升高,这主要与放线菌门的相对丰度下降有关,拟杆菌门的相对丰度变化不大。在属级分类学水平上,共同的优势菌属(相对丰度占比5%以上):莫拉克斯氏菌属、假单胞菌属、棒状杆菌属、嗜血杆菌属、狡诈颗粒菌属、链球菌属。相对于对照组,CRS组的棒状杆菌属、嗜血杆菌属、假单胞菌属、狡诈颗粒菌属相对丰度有所下降,链球菌属、莫拉克斯氏菌属、葡萄球菌属较前上升,其中相对丰度变化最大的是莫拉克斯氏菌属、棒状杆菌属。
3.病例组的菌群相似程度低于对照组的菌群相似程度,病例组之间的菌群组成差异更大。在对照组中物种丰度对组间差异影响显著的菌群主要来自变形菌门,多为革兰氏阴性和厌氧的罕见的条件致病细菌。CRS组中物种丰度对组间差异影响显著的菌群共有来自拟杆菌门的拟普雷沃菌属、紅假单胞菌属和不同分类的弧菌。
结论:
1.慢性鼻-鼻窦炎患者鼻腔内菌群组成与正常人不同,慢性鼻-鼻窦炎患者的细菌群落丰富度低于健康同龄儿童。群落多样性、群落均匀性无明显差异。
2.与健康儿童相比,CRS患者细菌群落中放线菌门,尤其是棒状杆菌属的相对丰度减少,以及细菌多样性减少,组间及组内菌群差异程度增大。
3.鼻腔内细菌组成具有高度个体间变异性,相比特征性细菌种类,细菌群落生态失调有可能更好地描述CRS细菌群落的演变特点。
4.慢性鼻-鼻窦炎患者鼻腔内存在菌落组成结构变化,如果后续研究能找到与慢性鼻-鼻窦炎发生发展明确相关的菌落组成结构变化特征,则鼻腔内人为补充特定种类细菌有可能成为慢性鼻-鼻窦炎新的有效防治方法。