基于肠道菌群预测摄入胆碱后血氧化三甲胺的变化

发布时间：2019-10-09 02:01

【摘要】：目的建立基于肠道菌群预测摄入胆碱食物后体内氧化三甲胺(TMAO)代谢水平变化趋势的模型,为个体精准膳食提供指导,同时为潜在的心脑血管疾病高危人群筛选提供参考。方法采集18位健康志愿者的空腹血清样本及食用等量胆碱食品8 h后的血清样本,根据前后血清TMAO水平升降趋势,将志愿者分为升高组和降低组。采集粪便样品,对粪便样本DNA的16 SrRNA基因V4可变区进行测序分析,比较两组志愿者的肠道菌群数据;根据肠道菌群及TMAO的数据,采用机器学习随机森林方法建立预测模型,并对模型进行检验。结果升高组与降低组在反映肠道菌群β多样性的主坐标分析(PCOA)图展示明显的区分,两组肠道菌群物种多样性存在差异;建立的预测模型曲线下面积为86.39%,95%置信区间为(72.7%,100%);验证集合代入模型显示降低组志愿者的TMAO变化水平被模型判定为降低的可能性明显高于升高组志愿者。结论根据肠道菌群可以建立预测TMAO水平变化模型,模型预测效果良好。
【图文】：

间种属的多样性；Shannonindex则用于计算群落中的所有物种数及平均度。由于肠道菌群α多样性数据不服从正态分布，故采用Mann-Whitney检验，统计结果显示以上指标P值均大于0.05，升高组与降低组间肠道菌群丰富度没有显著差异（表1）。2.2.2肠道菌落构成从属水平比较两组间整体肠道菌落结构构成（图2），发现两组间肠道菌落构成未见明显差异，主要菌属均为Bacteroide（s拟杆菌属）、Prevotella（普氏菌属）、Lachnospiraceae（毛螺菌科）等，，比例分布较为相似。图1升高组与降低组TMAO变化Fig.1plasmaTMAOchangesintheincreasegroupanddecreasegroup.*P<0.05.10**86420TMAOμmol/LDecreasegroupIncreasegroupDecrease-0hDecrease-8hIncrease-0hIncrease-8h表1升高组与降低组肠道菌群α多样性Tab.1αdiversityofintestinalmicrobiotabetweenincreasegroupanddecreasegroupαDiversityChao1PDwholetreeShannonObservedspeciesGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupn810810810810Mann-WhitneyU36343139WillcoxonW72898694Z-0.355-0.533-0.800-0.089P0.7220.5940.4240.9292.2.3肠道菌群β多样性肠道菌群β多样性用于反映组别间物种多样性的差异。由图3可知，在abundantjaccard，braycurtis等PCOA图中均可直观地区分升高组和降低组。升高组与降低组在braycurtis、euclidean、pearsonemperor、weightedunifrac的PC3轴；unwei-ghtedunifrac的PC5轴以及abundantjaccard的PC8轴上的投影距离具有统计学差异（P<0.05）。2.2.4差异菌属LEfSe分析可以根据分类学

间种属的多样性；Shannonindex则用于计算群落中的所有物种数及平均度。由于肠道菌群α多样性数据不服从正态分布，故采用Mann-Whitney检验，统计结果显示以上指标P值均大于0.05，升高组与降低组间肠道菌群丰富度没有显著差异（表1）。2.2.2肠道菌落构成从属水平比较两组间整体肠道菌落结构构成（图2），发现两组间肠道菌落构成未见明显差异，主要菌属均为Bacteroide（s拟杆菌属）、Prevotella（普氏菌属）、Lachnospiraceae（毛螺菌科）等，比例分布较为相似。图1升高组与降低组TMAO变化Fig.1plasmaTMAOchangesintheincreasegroupanddecreasegroup.*P<0.05.10**86420TMAOμmol/LDecreasegroupIncreasegroupDecrease-0hDecrease-8hIncrease-0hIncrease-8h表1升高组与降低组肠道菌群α多样性Tab.1αdiversityofintestinalmicrobiotabetweenincreasegroupanddecreasegroupαDiversityChao1PDwholetreeShannonObservedspeciesGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupDecreaseGroupIncreaseGroupn810810810810Mann-WhitneyU36343139WillcoxonW72898694Z-0.355-0.533-0.800-0.089P0.7220.5940.4240.9292.2.3肠道菌群β多样性肠道菌群β多样性用于反映组别间物种多样性的差异。由图3可知，在abundantjaccard，braycurtis等PCOA图中均可直观地区分升高组和降低组。升高组与降低组在braycurtis、euclidean、pearsonemperor、weightedunifrac的PC3轴；unwei-ghtedunifrac的PC5轴以及abundantjaccard的PC8轴上的投影距离具有统计学差异（P<0.05）。2.2.4差异菌属LEfSe分析可以根据分类学
【作者单位】： 南方医科大学公共卫生学院环境卫生学系;南方医科大学珠江医院检验医学部;南方医科大学南方医院神经内科;
【基金】：国家自然科学基金(81671171) 广东省自然科学基金(2014A030313353) 广州市科技计划项目(201510010078)~~
【分类号】：R57

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本文编号：2546543