腸道微生物菌群是貫穿人類整個生命周期中較為豐富的微生物組成部分。近年來的許多研究發(fā)現(xiàn)，腸道微生物與人體許多功能的正常運轉(zhuǎn)密切相關(guān)，不僅可以幫助我們消化食物，訓(xùn)練免疫系統(tǒng)，還能通過腦腸軸影響大腦情緒。通常認(rèn)為，飲食和藥物等環(huán)境因素在塑造腸道微生物組成中起著重要作用，但仍存在個體之間的腸道微生物組成差異超過80%的現(xiàn)象無法解釋，這意味著或許遺傳成分在腸道菌群組成中也起著重要作用。

近日，來自荷蘭格羅寧根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員在《Nature Genetics》上發(fā)表了題為Large-scale association analyses identify host factors influencing human gut microbiome composition的研究成果，通過近2萬個體的基因序列分析，發(fā)現(xiàn)了19個可遺傳的細(xì)菌類群和31個影響菌群特征的基因座，其中乳糖酶基因（LCT）和巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶基因（FUT2）在塑造我們的腸道生態(tài)系統(tǒng)中具有重要影響。

 

為了研究遺傳學(xué)對微生物組組成的影響，研究人員協(xié)同世界超過20個實驗室，組織并分析了來自美國、加拿大、以色列等多國的24個隊列共18340名參與者的全基因組和腸道微生物的16sRNA序列。腸道微生物的序列比對注釋結(jié)果表明，不同隊列間的菌群組成有明顯的異質(zhì)性，從中鑒定到的410個菌屬中只有9個核心菌屬，其中較為豐富的屬是擬桿菌屬，占比18.65％，其次是糞桿菌屬（6.19％）、布勞特氏菌（3.36％）和另枝菌屬（3.05％）。

MiBioGen人群中微生物組組成的多樣性

之后，研究人員對由169對同卵雙生和419對異卵雙生的雙胞胎隊列組成的1176個樣本的腸道微生物進行了多樣性分析，從廣泛存在的159個菌屬中，鑒定到19個可遺傳的細(xì)菌類群，其中較為為顯著的是瘤胃梭菌屬和消化鏈球菌科。同時也對所有1.8萬個樣本的基因組和含有的211個分類單元的腸道微生物進行全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS），從中鑒定出31個影響菌群特征的基因座（mbTL），其中乳糖酶LCT基因座與雙歧桿菌屬的關(guān)聯(lián)較為顯著，且二者的關(guān)系存在年齡依賴性和種族異質(zhì)性；而巖藻糖轉(zhuǎn)移酶FUT2基因座可能較為顯著的影響特定瘤胃球菌的豐度。

 

LCT基因座（rs182549）與雙歧桿菌屬的關(guān)聯(lián)

此外，研究人員還在GWAS中檢測到一些富含代謝、免疫、營養(yǎng)偏好相關(guān)基因的mbTL，這些基因多在小腸中表達。例如9q21基因座包括基因PCSK5，RFK和GCNT1，其中RFK編碼催化核黃素磷酸化的酶，GCNT1編碼參與粘蛋白生物合成的糖基轉(zhuǎn)移酶，其通過新陳代謝這些底物，參與調(diào)節(jié)宿主的免疫防御。

為了探索遺傳-微生物關(guān)聯(lián)對宿主健康相關(guān)特征的潛在影響，研究人員通過孟德爾隨機分析了腸道微生物類群與心血管、代謝等疾病表型，以及營養(yǎng)表型間的潛在因果關(guān)系。發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌屬的豐度可能對潰瘍性結(jié)腸炎有保護作用，較高含量的草酸桿菌科對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎具有保護作用。

 

全現(xiàn)象關(guān)聯(lián)研究域富集分析

該研究的作者Alexander Kurilshikov表示，“這項研究是大型合作的一個很好的例子，并且是first準(zhǔn)確估計宿主遺傳學(xué)對腸道微生物組的影響的研究，未來的研究可能會隨著樣本量的增加而識別出更多的遺傳效應(yīng)，這對于由細(xì)菌導(dǎo)致的疾病發(fā)展的診斷和治療至關(guān)重要。“

來源：生物探索

 

有下列情況者，對血清內(nèi)毒素應(yīng)格外留意篩選：

1.養(yǎng)干細(xì)胞時，干細(xì)胞對內(nèi)毒素非常敏感，如果血清中內(nèi)毒素≥3EU/ml時，干細(xì)胞很容易死亡。很多使用者，在血清在試用前，就通過提早審核該批次《檢測報告》，以決定是否入圍進行試用。

2.養(yǎng)免疫細(xì)胞時，過高的內(nèi)毒素可誘導(dǎo)免疫細(xì)胞釋放炎癥因子，抑制小鼠紅細(xì)胞集落的形成等。

3.基因敲除相關(guān)的細(xì)胞實驗，培養(yǎng)的細(xì)胞要盡可能保持其原始狀態(tài)，任何引導(dǎo)細(xì)胞衰老或凋亡的試劑，都會讓后續(xù)的實驗結(jié)果“失之毫厘，謬以千里”。在準(zhǔn)備血清和其他試劑時，選擇極低的內(nèi)毒素（一般 ≤1EU/ml），對實驗至關(guān)重要；

4.原代培養(yǎng)、雜交瘤融合、細(xì)胞轉(zhuǎn)染，或者肝細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、內(nèi)皮等難養(yǎng)細(xì)胞的擴增，這些都需要挑選好的血清給細(xì)胞以有力支持。因此，挑選更低的內(nèi)毒素，是保證實驗順利的首步。

5.實驗室有些細(xì)胞，需要長期培養(yǎng)、長期凍存，或者經(jīng)常復(fù)蘇、經(jīng)常培養(yǎng)的，血清會經(jīng)?；蜷L時間作用于細(xì)胞。為保證細(xì)胞的健康，都應(yīng)該選用更低內(nèi)毒素的血清，以避免內(nèi)毒素長久對細(xì)胞的毒性影響。

總之，血清中內(nèi)毒素含量過高，更容易導(dǎo)致細(xì)胞“亞健康”，造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，或細(xì)胞狀態(tài)不良、老化、甚至死亡，導(dǎo)致試驗中斷失敗。血清中的內(nèi)毒素越低越好。

細(xì)胞培養(yǎng)學(xué)會均依據(jù)內(nèi)毒素對血清的品質(zhì)進行分級和命名。