摘要:西方医学奠基人希波克拉底所说的“万病之源起于肠”,肠道菌群检测可以帮助人们了解自己肠道微生物群落的特点,对于预防和治疗肠道相关疾病有一定意义。近年来市面上涌现出不少检测肠道菌群的机构和公司,每个检测机构都会宣传自己独有的特色,但是一定要注意下面两点:第一,检测
西方医学奠基人希波克拉底所说的“万病之源起于肠”,肠道菌群检测可以帮助人们了解自己肠道微生物群落的特点,对于预防和治疗肠道相关疾病有一定意义。近年来市面上涌现出不少检测肠道菌群的机构和公司,每个检测机构都会宣传自己独有的特色,但是一定要注意下面两点:第一,检测方法,这是决定检测精准度、灵敏度的关键;第二,测完之后有没有权威有效的解读报告,这决定了拿到的报告是能够精准指导健康,还是废纸一堆。接下来小编就为大家科普一下肠道菌群检测技术有哪些?都有哪些优缺点?
01宏基因测序
宏基因检测(Macro-Gene Testing)也称为多基因检测或全基因组测序。宏基因组是指环境中全部微小生物(目前主要包括细菌和真菌)DNA的总和, 宏基因组测序法是直接提取环境样品中的宏基因组,进行高通量测序和生物信息学分析, 寻找和发现新的功能基因及活性代谢产物的一种方法。
这种检测方法是不基于培养,而是直接从环境/临床样品中提取全部微生物的DNA,利用基因组学的研究策略,研究环境样品中所包含的全部微生物的遗传组成及其群落功能。这是一种可广泛分析临床样本微生物组(细菌,真菌,病毒)的高通量测序方法。
宏基因检测作为一种全基因组测序方法,具有检测精度高(能够精确到细菌菌种)、检测全面(可以覆盖细菌、病毒、真菌、寄生虫、衣原体、支原体、螺旋体、立克次体等)等优势。但也因成本高、数据解读和分析难、隐私和伦理问题等在推广使用中具有一定的局限性。
0216S rRNA测序技术
16S rRNA测序技术专注于分析细菌的16S rRNA基因序列,这对于了解肠道菌群的构成及其多样性十分有用。16S rRNA是细菌和古细菌中的一个高度保守的基因片段,同时具有一定的变异性。通过对16S rRNA基因进行测序,可以确定微生物群落中存在的不同菌属和菌种,并评估它们的相对丰度。
细菌核糖体RNA(rRNA)按沉降系数分为3种,分别为5S、16S和23S rRNA。16S rRNA是具有高度的保守性和特异性。16S rRNA基因(又称16S rDNA)是细菌的“身份”标志,16S rRNA测序技术是当下肠道菌群检测的主要方法。16S rRNA具有9个高变区和10个保守区。
16S rRNA具有9个高变区和10个保守区
目前二代测序平台受到测序读长的限制,无法对16S rRNA基因全长进行测序,一般选取包含1~3个可变区片段长度进行扩增测序。V4、V3V4、V4V5区域检测运用最广泛。
由于其速度较快且成本适中,16S rRNA测序已经成为肠道菌群检测的主要技术。但是16S测序法的缺点也比较明显。
第一,由于16S是通过扩增某个或几个高变区来检测,一般可精确到“属”水平,极少数可鉴定到“种”的水平。细菌由大到小分别是“界门纲目科属种……”。菌属和菌种的差异很大。 以链球菌属为例,大多数链球菌都是坏菌,比如化脓链球菌,溶血性链球菌等这类十恶不赦的菌种,但也有如嗜热链球菌这种明星益生菌。所以单从菌属水平上进行判断和鉴定并不科学。
第二,由于需要先经过一轮PCR扩增,对样品中的DNA片段进行富集来放大信号,这样就很容易在处理时遗漏掉一些本来含量较低,但对人体可能有较大影响的细菌,灵敏度低。
16S较宏基因组的物种识别度更低、识别错误率更高
035R16S rRNA测序
上面我们介绍了16S rRNA具有9个高变区和10个保守区,16S rRNA测序技术通常检测一个或两个高变区,这样虽然会大大缩短检测时间,降低检测成本,但是也具有精度低、灵敏度低等缺点。
一般来说,测序的片段越长,物种鉴定的准确度越高,元奥生物采用基于常规16S方法改进的5R 16S rRNA测序技术,将检测片区从2个增加到5个,即对 16S rRNA 基因上的五个区域 (V2、V3、V5、V6、V8)进行多重 PCR 扩增和测序。可以大幅提高细菌物种检测的覆盖率和分辨率 ,有效降低了组织中宿主DNA对细菌16S rRNA扩增的严重干扰。V4 区、V3V4 区、5R 测序方法比较
相较于常规的6S rRNA测序技术,5R16S rRNA测序技术具有更高的精度、更高的灵敏度和更大的样本宽容度:
(1) 检测精度更高:可覆盖 68%的 16S rRNA 序列,极大的提升了物种鉴定能力,特别是属水平和种水平。
(2) 检测灵敏度高:对于低微生物量样本,也可以很好的检测微生物,如肿瘤组织的菌群检测。
(3) 样本宽容度大:对于有一定降解的样本如FFPE样本等,也能进行菌群检测,样本宽容度较大。
045R16S rRNA检测助力健康管理
通过5R16S rRNA肠菌检测技术,能够更精准的了解我们的肠道微生态状态,能够更好的进行健康管理:
1.健康评估:肠道菌群检测可以提供关于个体肠道微生物群落的信息,帮助评估肠道健康状况。通过检测菌群的组成和功能,可以发现异常情况,如菌群失衡、病原微生物等,为早期预防和治疗提供指导;
2.慢病管理:肠道菌群与多个疾病相关,通过肠道菌群检测能够预测疾病的发生风险,及时采取措施维持菌群平衡,预防疾病的发生或者通过调整微生态的方式进行慢病管理;
3.营养调整:肠道菌群检测可以帮助了解个体对不同营养物质的代谢能力及消化吸收情况。根据微生物对不同营养物质的需求和代谢特点,可以指导个性化的饮食调整,优化营养摄入和利用效率;
4.健康管理:通过定期进行肠道菌群检测,可以跟踪个体菌群的变化和健康状况。这对于保持肠道健康、预防疾病的发生具有重要意义。
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来源:元奥生物
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