2018-07-17
文案 | 转录调控事业部
今天想跟大家侃一侃肠道微生物研究中的多组学分析思路。
华夏“民以食为天”的观念源远流长，数量超过人体自身细胞数10倍的肠道菌群也不可避免成为科研界的“网红”选手。肠道微生物对于营养物质代谢、人体自身发育、免疫及疾病的产生等方面都起到极其重要的作用，进入数据信息时代之后，对于肠道微生物的常规研究手段也逐步被高通量和多组学的组合拳取代。
先以临床肠胃功能疾病研究为背景，简单举个栗子：先通过RNA-seq联合微生物多样性检测，挖掘细菌的功能DNA并评估遗传潜力，在转录组层面探究肠道微生物和宿主的基因表达互作模式；随后配合后续的蛋白组实验检测酶活力，探究消化环节的催化反应机制；再借助代谢组手段探究生物合成途径和最终的代谢产物，用以分析消化吸收功能。以上通过一个完整的内在基因表达链，由里及表，反向挖掘，阐明生物表型和基因内在表达的联系。
目前肠道微生物的主要研究方向梳理如下（框架版）
Part1：寻找疾病组和健康组间肠道菌群和宿主的基因表达差异，寻找与疾病相关的marker
Control: 健康人群粪便样本
Case: 疾病人群粪便样本
多组学思路解析：RNA-seq+代谢组
Part2：研究某一疾病发生发展进程中的群体的肠道菌群差异和病变后宿主应答机制
Control: 健康人群体粪便样本
Case: 结直肠癌患者群体粪便样本
多组学思路解析：代谢组+蛋白组学+微生物多样性联合分析
Part3：研究药物或饮食干预群体的肠道菌群组成差异
Control: 药物或饮食干预前粪便样本
Case: 药物或饮食干预后粪便样本（可根据表型设置不同时间点）
多组学思路解析：RNA-seq+代谢组+微生物多样性联合分析
Part4：同一群体、不同生长发育时期的肠道菌群差异
Control: 新生儿粪便样本
Case: 不同发育时期婴幼儿粪便样本
多组学思路解析：代谢组+微生物多样性联合分析
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