百迈客微生物事业部自成立以来，与全国多家科研院校合作，提供高质量的测序服务，具有丰富的项目经验，据不完全统计，百迈客微生物领域合作文章累计影响因子2000+。文章见刊于《Cell Host & Microbe》、《Water Research》、《Journal of Hazardous Materials》、《Gut Microbes》、《Bioresource Technology》等高水平杂志。
今天给大家分享三篇百迈客客户成功案例，文末附有思路总结，希望对各位读者有一定参考价值。
成功案例一：牛血清白蛋白通过肠道菌群免疫轴加重Klotho缺陷小鼠巨噬细胞M1活化和肾脏损伤
期刊：International Journal of Biological Sciences
影响因子：6.58
发表时间：2021.2.2
合作单位：上海复旦大学附属华山医院
研究方法：微生物多样性+QPCR+Western blot
文章简介
Klotho表达异常可导致肾脏损伤和慢性肾脏疾病，但其潜在机制尚不清楚。在该研究中，使用低剂量牛血清白蛋白(BSA)处理Klotho+/-小鼠和野生型小鼠。病理检查表明BSA-Kl-/+组小鼠肾小球胶原沉积和纤维化面积明显大于BSA-WT组。BSA-Kl-/+小鼠血清超氧化物歧化酶、丙二醛、肌酐和尿素水平显著升高。肠道菌群16S rRNA v3-v4区序列分析表明，BSA-K1-/+小鼠的Dubosiella、Akkermansia、Alloprevotea和Lachnospiraceae属的相对丰度显著高于BSA-WT小鼠，而Allobaculum和Muribaculaceae属的相对丰度显著低于BSA-WT小鼠。KEGG分析表明，BSA-Kl-/+小鼠体内信号转导、外源生物降解代谢和脂质代谢的代谢途径显著增加。流式细胞仪检测表明BSA-KL-/+小鼠外周血CD68+/CD11b+细胞比例明显高于BSA-WT小鼠。QPCR和Western blot表明BSA-KL-/+小鼠MΦ-1细胞中Klotho和Nrf2的表达明显降低。结果表明，在牛血清白蛋白治疗的Klotho缺陷小鼠肠道微生物菌群失衡引起的免疫激活和慢性炎症过程中，单核巨噬细胞M1细胞NRF2/NF-κB信号通路蛋白表达的紊乱导致炎症和肾脏损伤的加重。
图1.BSA通过肠道菌群-免疫轴加重klothod缺陷小鼠巨噬细胞M1激活和肾脏损伤。
成功案例二：H-NMR代谢组学结合16S rRNA基因测序确定葛根素对蛋氨酸胆碱缺乏饮食诱导的非酒精性脂肪性肝炎的治疗潜力
期刊：Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis
影响因子：3.965
发表时间：2021.2.9
合作单位：广州中医药大学药学院
研究方法：微生物多样性+代谢组
文章简介
已有研究表明葛根素对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)有保护作用，但其确切作用机制尚不清楚。该研究采用代谢组学和16S rRNA基因测序技术相结合的方法，探讨葛根素对甲硫氨酸-胆碱缺乏(MCD)饮食诱导的C57BL/6小鼠NASH的保护作用及其机制。基于核磁共振(NMR)的代谢组学研究表明，MCD饲料喂养的小鼠与健康对照组相比，肝脏和尿液的代谢表型发生了显著变化。在小鼠肝组织和尿液中分别鉴定出8种和13种与NASH相关的差异代谢物。这些途径主要包括嘧啶代谢、一碳代谢、氨基酸代谢、糖酵解、三羧酸循环以及酮体的合成和降解。此外，16S rRNA基因测序分析表明，MCD饮食对小鼠肠道菌群有显著影响，并发现与NASH相关的40个不同细菌类群。葛根素通过缓解代谢紊乱和重新平衡肠道菌群，改善了NASH小鼠肝脏脂肪变性和炎症反应。葛根素能抑制产脂多糖(LPS)的Helicobacter属，促进产丁酸的Roseburia属的生长。这些发现为深入理解NASH的发病机制提供了新的见解，并为葛根素作为抗NASH药物的潜在用途提供了进一步的证据。
图2.对照组和模型组在属水平上受干扰的肠道微菌群和改变的肝和尿代谢物之间的相关性。
成功案例三：竹屑O-乙酰化木聚糖对洛哌丁胺诱导的小鼠便秘的缓解作用
期刊：Carbohydrate Polymers
影响因子：9.381
发表时间：2021.10.10
合作单位：福建省农业科学院农业工程技术研究所
研究方法：微生物多样性测序+代谢组+转录组
文章简介
BSH-1是一种从竹屑中提取的O-乙酰化木聚糖。该研究测定了BSH-1对洛哌丁胺(Lop)诱导的小鼠便秘的保护作用。小鼠每日灌胃BSH-1，连续14天。在便秘小鼠中，BSH-1显著缩短排便时间，提高胃肠(GI)通过率、粪便产量和盲肠短链脂肪酸(SCFAs)浓度。BSH-1调节血清胃肠激素和神经递质水平。BSH-1还显著改变了便秘小鼠的盲肠菌群，增加了潜在有益细菌(如 Lactobacillus, Roseburia和 Bacteroidales_S24–7)的丰度，减少了潜在致病菌(如Alloprevotella和Staphylococcus)。此外，结肠转录组分析表明，BSH-1显著逆转了便秘小鼠肠道运动、水和离子转运、炎症和癌症相关基因的表达变化。结果表明，BSH-1能有效缓解LOP诱导的小鼠便秘，有可能用于便秘的治疗。
图3.盲肠细菌群落在门水平上的分类概况
以上论文的测序和部分数据分析工作由百迈客生物完成。如您有任何疑问，欢迎点击下方按钮与我们讨论。
总结
通过以上三篇文章，我们可以发现，当研究某生物学问题时（如本文的便秘，非酒精性脂肪性肝炎等），一般研究思路为：1）构建合适动物模型，如基因缺陷小鼠，洛哌丁胺致小鼠便秘模型，DSS诱导结肠炎小鼠模型等；2）分组设计和样本收集，根据研究目的进行样本收集，常见样本类型包括小鼠肠道，粪便，尿液，血浆等；3)检测分析，包括代谢组检测，转录组表达分析，肠道菌群测序分析，qPCR等；4）数据统计，差异物种分析，差异代谢物分析和差异表达分析等。通过对多组学数据进行相关性分析进而可以得到菌群与其他指标的相关性。
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参考文献：
1. Lai L, Li Y, Liu J, et al. Bovine serum albumin aggravates macrophage M1 activation and kidney injury in heterozygous Klotho-deficient mice via the gut microbiota-immune axis[J]. International journal of biological sciences, 2021, 17(3): 742.
2. Gong M, Zhu C, Zou Z, et al. Therapeutic potential of puerarin against methionine-choline-deficient diet-induced non-alcoholic steatohepatitis determined by combination of 1H NMR spectroscopy-based metabonomics and 16S rRNA gene sequencing[J]. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2021, 197: 113964.
3. Huang J, Lin B, Zhang Y, et al. Bamboo shavings derived O-acetylated xylan alleviates loperamide-induced constipation in mice[J]. Carbohydrate Polymers, 2022, 276: 118761.
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