由浅入深,一文get肠道菌群与疾病的5种研究思路
由浅入深,一文get肠道菌群与疾病的5种研究思路
肠道菌群与人体健康密切相关,其研究已成为生命科学领域的热点。本文将为您详细介绍肠道菌群与疾病研究的五种主要思路,帮助您系统地理解这一领域的研究方法。
大量的研究证据表明,肠道微生物群与各种疾病存在密切的联系,如代谢疾病、心血管疾病、胃肠道疾病、神经系统疾病、自身免疫性疾病和皮肤病等。
然而,肠道微生物群本身并不直接影响有机体,而是通过其分泌小分子代谢物,调控靶器官中的分子途径,从而调节表型。目前,代谢组+微生物组(16S/宏基因组)已经成为了肠道菌群研究中主流的研究方法之一。
肠道菌群研究思路
根据不同的研究阶段,肠道菌群研究思路可分为以下5点:
1. 研究菌群与疾病的关联性
寻找疾病与健康组的差异菌群,设立健康对照组和疾病组,临床检测结合组学分析,确定与疾病显著相关的特定微生物。亦或是在此基础上增加疾病背景下影响肠道菌群的因素分析,如生活方式、饮食习惯、运动、生活环境等。
2. 研究菌群与疾病因果关系
确定是疾病导致菌群失调,还是菌群失调促进疾病发生。通过比较疾病不同进展期肠道菌群的构成变化,确定与疾病进展高度一致或相反的一种或几种目标菌,推测其促进或抑制了疾病的发生。
3. 验证菌群与疾病因果关系
验证是否由菌群促进了疾病的发生发展。将患者和健康人群的粪菌移植到无菌小鼠中,临床理化指标结合组学分析,观察患者菌群是否能促进小鼠疾病的发生和发展,研究小鼠菌群的改变以及菌群对其疾病的作用。
4. 验证致病菌或有益菌的功能及疾病机理研究
研究菌群对疾病发生的促进作用是多个菌共同作用的结果,还是有关键菌在起主导作用。首先确定一种或几种目标菌,利用动物实验对该菌进行验证。临床指标结合组学结果,综合分析该菌影响肠道菌群致病或改善疾病的机制。
5. 疾病干预、诊断、分型研究
研究干预手段(如饮食、药物、益生菌、粪菌移植等)对疾病的治疗效果。通过比较健康对照组、疾病组及疾病干预组菌群和代谢物组成的差异,验证干预手段是否是通过改变菌群来提高治疗效果。
通过生信和统计分析方法建立疾病预测模型,研究预测模型和传统疾病诊断方法对疾病的诊断效果,确定最佳诊断疾病的菌群/代谢物标志物。
样本选择
宏基因组/16S选择粪便或肠道内容物,代谢组则根据不同的研究目来选择样本类型。