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背景和目的:
近些年来许多研究发现肠道菌群在疾病的发生发展之中扮演着重要角色。生命早期婴幼儿阶段是肠道菌群结构形成的重要阶段。抗生素使用、辅食使用、分娩方式和种族等多种因素都会影响到此阶段肠道菌群的形成。有研究发现社交互动会影响到灵长类动物和成年人类的肠道菌群。聚会玩耍等亲子活动作为早期的社交互动,可能对婴幼儿的身心发育有益,但是目前尚不清楚亲子活动对婴幼儿肠道菌群的影响。因此,我们收集温州地区婴幼儿粪便样本,检测温州地区婴幼儿肠道菌群的组成情况,并探讨亲子活动对婴幼儿肠道菌群的影响。
1.通过16SrDNA测序技术分析温州地区婴幼儿肠道菌群的组成情况;
2.探讨亲子活动对婴幼儿肠道菌群的影响。
方法:
将一个月内参加过亲子活动的婴幼儿定义为亲子活动组(Parent-child activities group,PG),一个月内没有参加过亲子活动的婴幼儿定义为无亲子活动组(No Parent-child activities group,NPG)。2018年1月至2018年9月期间最终选取73名温州地区婴幼儿,其中亲子活动组23名,无亲子活动组50名。收集两组婴幼儿粪便,通过聚合酶链式反应(PCR)技术扩增粪便样本中16SrDNA的V3-V4可变区之后,进行高通量测序,随后进行细菌学分类,描述温州地区婴幼儿肠道菌群的组成情况,并通过Alpha多样性、Beta多样性、物种热图分析和LEfSe差异分析等方法比较两组间的菌群差异。
结果:
1.亲子活动组平均年龄(17.696±4.050)月,无亲子活动组平均年龄(18.520±4.550)月,两组差异无统计学意义(P=0.460)。卡方检验显示,两组间分娩方式(P=0.814)、男女比例(P=0.417)和既往母乳喂养史(P=0.950)差异均不具有统计学意义。此外,两组间出生体重(P=0.915)、母亲孕周(P=0.595)、母亲生育年龄(P=0.678)、身高Z-评分(P=0.275)、体重Z-评分(P=0.235)以及身体质量指数Z-评分(P=0.684)的差异均不具有统计学意义。
2.在门水平,温州地区婴幼儿肠道菌群主要由厚壁菌门、放线菌门和疣微菌门组成。在属水平,主要由拟杆菌属、粪杆菌属、双歧杆菌属、志贺氏菌属和韦荣氏球菌属组成。此外,对亲子活动组与无亲子活动组两组间肠道菌群进行Alpha多样性分析(Chao1、Observer、Shannon和Simpson指数),发现在OTU水平差异无统计学意义(P>0.05)。但是在属水平,Chao1、Shannon和Simpson指数两组差异具有统计学意义(P<0.05),亲子活动组高于无亲子活动组。利用Beta多样性中的PCoA分析方法(Bray-Curtis index)分析两组婴幼儿肠道菌群的组成,发现亲子活动组与无亲子活动组的肠道菌群组成具有较大差异,进一步通过ANOSIM分析确定两组间肠道菌群组成具有显著性差异(P<0.01)。
3.对亲子活动组与无亲子活动组两组婴幼儿肠道菌群的各OTUs进行聚类后分析发现,在门水平,两组肠道菌群组成基本相似,主要由拟杆菌门、厚壁菌门以及变形菌门组成,但是比例不同,其中在亲子活动组厚壁菌门/拟杆菌门大于无亲子活动组。在属水平,两组肠道菌群组成基本相似,主要由拟杆菌属、双歧杆菌属、粪杆菌属、志贺氏菌属、韦荣氏球菌属、巨球型菌属、罗斯氏菌属、阿克曼嗜菌属和布劳特氏菌属等。物种丰度聚类热图分析显示,亲子活动组双歧杆菌属富集,而无亲子活动组由拟杆菌属富集。利用LDA Effect Size(LEfSe分析)进一步对两组肠道菌群进行对比分析发现,亲子活动组婴幼儿在门水平放线菌门微生物的数量增加,在属水平双歧杆菌属、志贺氏菌属、克雷伯氏菌属、链球菌属、肠球菌属、伊格尔兹氏菌属、罗斯氏菌属、放线菌属和毗邻颗粒链菌的微生物数量增加(LDA>2.0),而无亲子活动组婴幼儿在门水平放线菌门和变形菌门的微生物数量增加,在属水平副杆菌属、拟杆菌属和Clostridium_XlVa的微生物数量增加(LDA>2.0)。
结论:
1.温州地区婴幼儿肠道菌群主要由拟杆菌属、粪杆菌属、双歧杆菌属、志贺氏菌属和韦荣氏球菌属组成;
2.亲子活动可能会影响婴幼儿肠道菌群的组成,亲子活动组主要差异菌为双歧杆菌属和罗斯氏菌属,无亲子活动组主要差异菌为副杆菌属、拟杆菌属和Clostridium_XlVa。
近些年来许多研究发现肠道菌群在疾病的发生发展之中扮演着重要角色。生命早期婴幼儿阶段是肠道菌群结构形成的重要阶段。抗生素使用、辅食使用、分娩方式和种族等多种因素都会影响到此阶段肠道菌群的形成。有研究发现社交互动会影响到灵长类动物和成年人类的肠道菌群。聚会玩耍等亲子活动作为早期的社交互动,可能对婴幼儿的身心发育有益,但是目前尚不清楚亲子活动对婴幼儿肠道菌群的影响。因此,我们收集温州地区婴幼儿粪便样本,检测温州地区婴幼儿肠道菌群的组成情况,并探讨亲子活动对婴幼儿肠道菌群的影响。
1.通过16SrDNA测序技术分析温州地区婴幼儿肠道菌群的组成情况;
2.探讨亲子活动对婴幼儿肠道菌群的影响。
方法:
将一个月内参加过亲子活动的婴幼儿定义为亲子活动组(Parent-child activities group,PG),一个月内没有参加过亲子活动的婴幼儿定义为无亲子活动组(No Parent-child activities group,NPG)。2018年1月至2018年9月期间最终选取73名温州地区婴幼儿,其中亲子活动组23名,无亲子活动组50名。收集两组婴幼儿粪便,通过聚合酶链式反应(PCR)技术扩增粪便样本中16SrDNA的V3-V4可变区之后,进行高通量测序,随后进行细菌学分类,描述温州地区婴幼儿肠道菌群的组成情况,并通过Alpha多样性、Beta多样性、物种热图分析和LEfSe差异分析等方法比较两组间的菌群差异。
结果:
1.亲子活动组平均年龄(17.696±4.050)月,无亲子活动组平均年龄(18.520±4.550)月,两组差异无统计学意义(P=0.460)。卡方检验显示,两组间分娩方式(P=0.814)、男女比例(P=0.417)和既往母乳喂养史(P=0.950)差异均不具有统计学意义。此外,两组间出生体重(P=0.915)、母亲孕周(P=0.595)、母亲生育年龄(P=0.678)、身高Z-评分(P=0.275)、体重Z-评分(P=0.235)以及身体质量指数Z-评分(P=0.684)的差异均不具有统计学意义。
2.在门水平,温州地区婴幼儿肠道菌群主要由厚壁菌门、放线菌门和疣微菌门组成。在属水平,主要由拟杆菌属、粪杆菌属、双歧杆菌属、志贺氏菌属和韦荣氏球菌属组成。此外,对亲子活动组与无亲子活动组两组间肠道菌群进行Alpha多样性分析(Chao1、Observer、Shannon和Simpson指数),发现在OTU水平差异无统计学意义(P>0.05)。但是在属水平,Chao1、Shannon和Simpson指数两组差异具有统计学意义(P<0.05),亲子活动组高于无亲子活动组。利用Beta多样性中的PCoA分析方法(Bray-Curtis index)分析两组婴幼儿肠道菌群的组成,发现亲子活动组与无亲子活动组的肠道菌群组成具有较大差异,进一步通过ANOSIM分析确定两组间肠道菌群组成具有显著性差异(P<0.01)。
3.对亲子活动组与无亲子活动组两组婴幼儿肠道菌群的各OTUs进行聚类后分析发现,在门水平,两组肠道菌群组成基本相似,主要由拟杆菌门、厚壁菌门以及变形菌门组成,但是比例不同,其中在亲子活动组厚壁菌门/拟杆菌门大于无亲子活动组。在属水平,两组肠道菌群组成基本相似,主要由拟杆菌属、双歧杆菌属、粪杆菌属、志贺氏菌属、韦荣氏球菌属、巨球型菌属、罗斯氏菌属、阿克曼嗜菌属和布劳特氏菌属等。物种丰度聚类热图分析显示,亲子活动组双歧杆菌属富集,而无亲子活动组由拟杆菌属富集。利用LDA Effect Size(LEfSe分析)进一步对两组肠道菌群进行对比分析发现,亲子活动组婴幼儿在门水平放线菌门微生物的数量增加,在属水平双歧杆菌属、志贺氏菌属、克雷伯氏菌属、链球菌属、肠球菌属、伊格尔兹氏菌属、罗斯氏菌属、放线菌属和毗邻颗粒链菌的微生物数量增加(LDA>2.0),而无亲子活动组婴幼儿在门水平放线菌门和变形菌门的微生物数量增加,在属水平副杆菌属、拟杆菌属和Clostridium_XlVa的微生物数量增加(LDA>2.0)。
结论:
1.温州地区婴幼儿肠道菌群主要由拟杆菌属、粪杆菌属、双歧杆菌属、志贺氏菌属和韦荣氏球菌属组成;
2.亲子活动可能会影响婴幼儿肠道菌群的组成,亲子活动组主要差异菌为双歧杆菌属和罗斯氏菌属,无亲子活动组主要差异菌为副杆菌属、拟杆菌属和Clostridium_XlVa。