微生物多样性研究几大注意要素
最近几年微生物多样性研究经成为国内外研究的热点,各种领域,各种疾病都与微生物有联系,因此近几年微生物文章出现井喷式的增长,文章档次也参差不齐,那么如何才能发一篇自己满意,别人认同的好文章呢,小编不才在这里给大家几点小的建议。
立题要新颖
无论做什么研究,立题新颖是发好paper的基础,这一点在微生物研究发面更是绝对的真理,这是为什么呢?因为微生物多样性文章是有套路可言的,不信请看下方:
扩增子测序研究策略
宏基因组测序研究策略
上面就是目前微生物多样性研究两种主流技术的研究策略,从这两张图上我们可以看出最基础的一环就是“设置样本组合”,如果您设置的样本组合是别人没做过的那恭喜您抢得先机了,即使是简单的Case/Control,也能发不错的文章,不信请看下面:
但是现实中很多疾病已经有Case/Control微生物研究论文发表了,怎么办?那也别急,我们建议您从其它方面考虑,例如,病人的不同部位样本、病人和健康人不同部位样本、病人和健康人不同时期样本、病人和健康人不同年龄段同一部位样本、治疗和不治疗的不同部位样本、治疗前后的同一部位样本、不同患病程度的样本等等,还是不清楚,我们用下表说话!看完后是不是对自己的实验设计有所启发呢?
如果没有上述那么多样本组合可以利用,立足于Case/Control还是可以做其它选择的,例如不用粪便,而改用组织样本;不仅做细菌群落结构分析,同时还做真菌群落结构鉴定等,还是不清楚,我们用下表说话!看看自闭症微生物多样性的研究历程,同样是Case/Control,怎么能发五篇不同的文章,而且文章分数越来越高!
样本筛选要严格
? 在进行疾病微生物研究时,要注意严格筛选受试者,这是为什么呢?因为无论是疾病组还是健康对照组,组内个体间的微生物组成差异大,为了防止因为样本筛选不严格造成的额外影响,就需要严格按照标准去筛选典型的健康人群和典型的病例人群,这样在后期无论进行群落结构分析还是Beta多样性分析时就不会出现很乱的结果。
? 另外在进行某种疾病肠道微生物研究时,需要把携带并发症的个体去除掉,因为有些并发症会严重影响肠道微生物,从而对病例组整体微生物群落结构造成影响。下面举个例子,看看结直肠癌微生物研究的筛选标准怎么做的。
健康组:正常的个体志愿者作为对照,所有志愿者无特殊饮食习惯,年龄在20-60岁之间。志愿者的健康状况由自我报告和结肠镜检查来判断。志愿者均无胃肠道疾病史,无肝、胆、膜腺等消化系统疾病史,无手术史而且在样本采集3个月前没有服用抗生素。
病例组:志愿者要接受问卷调查,调查内容包括年龄、性别、遗传、饮食、药物治疗情况等。患者排除标准为:标本收集前3个月使用过各种抗生素或益生菌;有2年以上醜酒史的;具有代谢性疾病,如肥胖症、糖尿病、结石、各种肝病等;具有家族聚集性的。
其他标准:Case/Control性别比例均衡;年龄阶段尽可能一致,没有吸烟、饮食不均衡等不良习惯,严格控制这些外在因素对后期微生物分析的影响。
组内样本数要足够
在进行疾病微生物研究时,无论是群落结构柱状图分析还是PCA/ PCoA/NMDS分析时,健康组和病例组总有一些样本和组内整体趋势差异很大,这些样本在后期可能会被去掉,但是考虑到统计分析效果,所以组内样本数不宜过少,所以每组生物学重复建议最少30个个体,数量越多越好。下面我们看看好文章采用的组内生物学重复数目是多少。
样本信息收集要详尽
在按部就班完成Alpha多样性分析、群落组成分析、Beta多样性分析、差异物种分析之后,微生物文章的基本框架搭建完毕,但是如果想发一篇高影响因子的微生物文章这些还不够,还需要进一步揭示临床指标和微生物群落之间的关系,只有通过这种分析,才能把微生物和疾病真正联系起来,而不是简简单单看看Case/Control之间的群落结构差异,因此这就需要在收集样本时尽可能收集详细的临床指标信息,从而为后期的临床指标和微生物相关性分析做好铺垫,下面我们就看几个案例,看完下表是不是一目了然了呢。
样本要备好
在按部就班完成Alpha多样性分析、群落组成分析、Beta多样性分析、差异物种分析、临床指标和微生物相关性分析之后,如果还想让文章更丰满更高大上一些,可以再后面添加宏基因组、宏转录组、代谢组等实验,这就需要在采集样本的时候充分考虑到后续实验的延续性,备好用于各种后续实验的样本。
图1 痛风患者富集微生物与痛风患者富集或减少的代谢产物之间的相关性分析
本期小编在此归纳的几点因素,希望对您的微生物多样性科学研究有所帮助,如果您在课题设计,微生物取样,报告解读,思路归纳方面有什么问题,欢迎和天昊生物联系!