正常肠道、癌前病变、结直肠癌相关微生物组学比较分析

发布时间：2017-06-24 22:09

  本文关键词：正常肠道、癌前病变、结直肠癌相关微生物组学比较分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的：结直肠癌是常见的消化系统恶性肿瘤,在中老年中有较高的发病率。不仅发达国家的结直肠癌发病率较高,如今东亚、东欧等曾经低风险地区的发病率也正在迅速增加。结直肠癌通常由结直肠腺瘤性息肉缓慢发展而成。传统的观念认为,结直肠癌是由于累积的遗传和表观遗传突变所引起的恶性细胞增殖,但越来越多的证据表明肠道菌群在结直肠癌的发生发展过程中起着重要的促进作用。2012年Tjalsma等人提出了结直肠癌发生发展相关细菌的Driver-passenger模型,在该模型中,Driver和Passenger细菌在促进上皮细胞转变过程中发挥着不同的作用。本研究采用新兴的分子技术手段,探究中国人群结直肠癌相关肠道菌群的结构和组分的变化,鉴定与结直肠癌发生发展相关的肠道核心菌群,并依据模型对结直肠癌相关肠道菌群潜在的Driver和Passenger细菌进行初步研究。方法：本研究收集了28份位置匹配的活检标本,其中包括正常肠道组织样本(11=10),肿瘤组织样本(n=8),以及腺瘤组织样本(n=10)。提取所有样本的细菌DNA,通过聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)进行扩增,采用高通量的454测序技术进行细菌16S rRNA基因测序分析,鉴定细菌OTU；结合统计学分析和网络分析等技术手段,分析、比较和鉴定样本的细菌组分、群落结构以及核心菌群。结果：本研究共得到了100276条高质量的16S rRNA基因序列,样本平均序列数为3581±408(S.E.)(n=28)。基于97%的序列相似性(细菌物种水平),研究共鉴定了8130个OTU,样本平均OTU数为290±16(n=28)[物种覆盖度(Good's Coverage):95.2 ±0.70%]。通过PLS-DA和PCoA分析,我们观察到,28份样本中的健康与疾病状态的结构性分离存在显著差异。通过统计学的分析方法,研究初步鉴定7个细菌类群为潜在driver细菌,12个细菌类群为潜在passenger细菌(其中7个细菌类群具有潜在的促炎作用,5个细菌类群具有潜在的抗炎作用,其可能作为益生菌存在于肠道中)。通过共发生网络分析三个细菌类群分别聚类,且Diver细菌与促炎的Passenger细菌呈正相关,而与抗炎的Passenger细菌呈负相关。结论：本研究采用高通量的二代测序的方法(454焦磷酸测序),通过分析肠道细菌的16S rRNA基因,揭示了不同结直肠癌发展阶段肠道细菌群落的多样性和结构组分的基本特征,明确了在肿瘤的不同发展阶段其表面黏膜附着的肠道菌群也存在差异。同时研究进一步鉴定了与结直肠癌的发生发展密切相关的潜在Driver细菌和Passenger细菌,Driver细菌的鉴定对于未来结直肠癌的早期干预和防治具有重要意义,Passenger细菌的鉴定对于结直肠癌的诊断以及个性化治疗具有重要的参考价值。
【关键词】：结直肠癌 肠道菌群 “司机-乘客”模型 二代测序
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R735.34
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 缩略词说明10-13
• 第一章 综述肠道菌群与结直肠癌相关性的宏基因组学研究进展13-20
• 1.1 引言13
• 1.2 人体肠道菌群概述13-14
• 1.3 宏基因组学概述14-15
• 1.4 肠道菌群的宏基因组学研究15-16
• 1.5 肠道菌群与结直肠癌的研究进展16-18
• 1.5.1 利用肠道黏膜样品16-17
• 1.5.2 利用粪便样品17-18
• 1.6 肠道菌群与结直肠癌发生的模式18-20
• 1.6.1 Alpha-bug模型18
• 1.6.2 Driver-passenger模型18-20
• 第二章 论文选题意义及研究内容20-22
• 第三章 肠道菌群的检测和鉴定22-43
• 3.1 材料和方法22-37
• 3.1.1 实验试剂和仪器22-23
• 3.1.2 研究对象的选择和样本的收集23-27
• 3.1.3 样品制备和DNA提取27-29
• 3.1.4 454-扩增子焦磷酸测序29-35
• 3.1.5 测序数据质量控制35-36
• 3.1.6 细菌OTU的鉴定36
• 3.1.7 统计学分析36-37
• 3.2 结果37-41
• 3.2.1 两组研究对象性别比、年龄及BMI的比较37
• 3.2.2 样本收集与数据的获取37-41
• 3.3 讨论41-42
• 3.4 小结42-43
• 第四章 Driver细菌和Passenger细菌的鉴定及其共发生关系43-56
• 4.1 正常肠道、腺瘤性息肉和结直肠癌黏膜附着肠道菌群的主成分分析43-45
• 4.2 Driver细菌和Passenger细菌的初步鉴定45-51
• 4.3 Driver细菌和Passenger细菌的共发生网络分析51-53
• 4.4 讨论53-55
• 4.5 小结55-56
• 第五章 总结和展望56-59
• 5.1 总结56-57
• 5.2 展望57-59
• 5.2.1 样本量57
• 5.2.2 结直肠癌发展阶段的缺失57
• 5.2.3 益生菌和益生元对于肠道菌群的调节57-59
• 参考文献59-64
• 致谢64-66
• 附录A：攻读硕士期间论文发表情况66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 魏晓;刘威;袁静;黄留玉;;人类肠道菌群与疾病关系的元基因组学研究进展[J];中国微生态学杂志;2011年01期

  本文关键词：正常肠道、癌前病变、结直肠癌相关微生物组学比较分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：479685