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微生物组+代谢组:粪便样本到底怎么收?来看看两篇经典文献给您建议

分类:
阿趣动态
发布时间:
2021/04/23 10:14
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高质量的组学数据需要高质量的样本,高质量的样本需要一个可靠的参考方案,找BIOTREE就对了!
 
前面我们已经分享了代谢组学样本收集方法及注意事项,如果想做多组学,例如微生物组学+代谢组学:粪便样本到底怎么收?来看看两篇经典文献给您的建议。
 
肠道菌群与疾病的因果关联研究已成为近年来的热点,多种疾病与肠道菌群失衡有关。肠道微生物参与宿主新陈代谢和免疫系统的调节,并与环境因子相互作用决定机体的健康和疾病状态。
 
粪便提供包括来自宿主、微生物菌群以及互作之间等多维数据,为研究宿主与菌群之间的代谢变化提供最直接的信息,除此之外,相比其他样本类型,粪便样本的获取是无创的,能够整体反映不同状态下的菌群代谢变化,下面我们一起来看看在粪便样本收集过程中需要的注意的点吧,避免各位老师踩坑~
 
01
样本量要足够!
 
样本量是我们对样本的第一认知,要保证足够的样本量来进行不同的组学实验,大鼠粪便收集较为方便,单一组学收取2-3粒,而小鼠粪便小,需要收集≥5粒(6-10粒/单一组学),对于临床人的粪便,建议单一组学在200mg以上,且尽量不要暴露在空气中太长时间,避免污染和降解。
 
02
建议样本要均匀!
 
对于人的粪便,要求用无菌粪便收集器或其他灭菌器皿收集粪便样本,要注意即刻进行样本标记并低温保存(考虑到患者样本可能无法取样后直接分装标记,可以先在低温条件下保存,尽快进行分装标记),冻存收集的新鲜粪便之前,建议用无菌棒将样品混匀,下面来看两个结果:
 
代谢组学
Fig 1 不同部位的粪便样本代谢PCA得分图
 
如图1PCA散点图所示,在顶部、边缘、中部和底部这4个不同的位置获取的粪便样本以及匀浆后的粪便样本,代谢轮廓存在显著差异,在所有样本中是不一致的。
 
代谢组学
Fig 2 不同部位的粪便样本微生物物种注释柱状图
 
从图2的发现表明,收集过程中粪便的均质化是可取的,但并非必不可少。在粪便样本的内层和外层收集的样本显示出相似的微生物组成和丰度。
 
综上,对于菌群研究来说,不同部位的粪便样本几乎没有区别,但是对于代谢组学,建议用无菌棒将样品混匀来进行检测!
 
03
一定要低温保存!切不可反复冻融!
 
样本收集好之后,可能不能立即的进行检测,需要将样本先进行保存,那么保存的条件是怎么样的呢?怎么选择合适的储存条件呢?
 
如图3所示,在室温、4℃冷藏以及-20℃下的粪便样本进行检测,发现4℃下储存超过24小时后代谢物发生显著变化,-20℃冷藏存储在短时间内是比较稳定,建议保存时间不要超过24h,建议样本放置在-80℃冰箱里冷冻保存,在运输过程中保证足量干冰冷冻运输,且冻融3次之后的样本,代谢物的分布发生了及其显著的变化,因此切记不可反复冻融样本!
 
代谢组学
代谢组学
Fig 3 不同储存时间的粪便样本及冻融三次后的变化
 
最后,以临床人粪便收集为例给大家简单的做一个总结吧,话不多说直接上流程图!
 
代谢组学
 
祝各位老师样本取样顺利,实验结果漂亮!一切顺顺利利多发文章!!!
 
附上我司协助客户发表的粪便样本部分文献,以便各位老师、同学在设计课题、文章撰写等环节可参阅和引用(可点击标题阅读原文)。
 
1. 哈尔滨医科大学第一附属医院:Yun Zhang, Song Zhang, Bolin Li, et al. Gut microbiota dysbiosis promotes age-related atrial fibrillation by lipopolysaccharide and glucose-induced activation of NLRP3-inflammasome. Cardiovascular Research 2021 March . IF=8.168
 
2. 深圳市绿航星际太空科技研究院:Feng Q, Lan X, Ji X, et al. Time series analysis of microbiome and metabolome at multiple body sites in steady long-term isolation confinement. Gut 2020 September 10. IF=19.819
 
3. 香港中文大学:Xiang Zhang, Olabisi Oluwabukola Coker,Eagle SH Chu,et al. Dietary cholesterol drives fatty liver-associated liver cancer by modulating gut microbiota and metabolites.Cut 2020 Jul 21. IF=19.819
 
4. 中国农业大学:Xifan Wang, Songtao Yang, Shenghui Li, et al. Aberrant gut microbiota alters host metabolome and impacts renal failure in humans and rodents. Gut, 2020 Apr 02. IF=17.943
 
5. 中国科学院亚热带农业生态研究所: Ren W, Wang P, Yan J, et al. Melatonin alleviates weanling stress in mice: Involvement of intestinal microbiota. J Pineal Res 2017; 64(2). IF=10.391
 
参考文献:
 
1. Santiago Alba,Panda Suchita,Mengels Griet et al. Processing faecal samples: a step forward for standards in microbial community analysis.[J] .BMC Microbiol, 2014, 14: 112.
 
2. Gratton Jasmine,Phetcharaburanin Jutarop,Mullish Benjamin H et al. Optimized Sample Handling Strategy for Metabolic Profiling of Human Feces.[J] .Anal Chem, 2016, 88: 4661-8.
 
文献原文下载链接:
https://pan.baidu.com/s/1NNBKR3OsT1mQnl7MLXNMbg
提取码:bwbu
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