扩增子测序

经典案例

微生物群通过依赖γδT17细胞基质调节肺部肿瘤免疫监测系统

Microbiota Modulate Tumoral Immune Surveillance in Lung through a gdT17 Immune
Immune Cell-Dependent Mechanism

期刊:Cancer Research
影响因子:9.329
诺禾合作单位:安徽省老年医学研究所
发表年份:2014年6月
研究对象:小鼠肠道微生物

一、研究背景

共生菌作为与生物体共存的“免疫器官”,在维持机体粘膜免疫稳态过程中发挥着极其重要的作用,与多种重大疾病的发生发展关系密切。作为先天和后天免疫系统的桥梁,近年来,越来越多的研究表明γδT17细胞对包括传染性、自身免疫性以及炎症性疾病等在内的诸多疾病均有重要作用。已有研究表明,缺失共生菌的无菌小鼠会出现免疫系统的缺陷,但共生菌在肺粘膜肿瘤免疫监督形成方面的作用还未见报道。

共生微生物对维持黏膜组织免疫稳态至关重要,并且共生微生物生态失调会影响宿主的疾病易感性。因此本研究使用16S扩增子测序、Real-time PCR技术等证实了共生微生物能够调节黏膜组织中的免疫监测效率。

二、方法流程

取材

1. 4至5周大的C57BL/6雌鼠;
2. 抗生素处理(Abt)验组小鼠的
    食用水中加入氨苄青霉素、万古
    霉素、硫酸新霉素、甲硝锉。

建库

1. 小鼠粪便样品总DNA提取
    (QIA amp DNAStool Mini
    Kit -Qiagen);
2. 16S V4区PCR扩增。

测序

illumina MiSeq PE250

分析

1. OTU聚类和分析
2. α-多样性
3. β-多样性
4. 小鼠体重、肺部组织肿瘤形态
    以及组织切片观察、血清中淋
    巴细胞数量检测等

三、研究结果

1. 抗生素处理后菌群变化

抗生素处理导致小鼠粪便中细菌物种组成发生改变,其中厚壁菌门和拟杆菌门的丰度降低,变形菌门丰度升高(下图)。

2. 筛选耐抗生素菌株

抗生素处理组的小鼠粪便中未发现新的耐抗生素的菌株,因此宿主依赖于共生细菌的防御机制不具有物种特异性。

3. 肺肿瘤发送与菌群相关性

在抗生素处理的小鼠中,肺脏肿瘤易感性与肺脏γδT17细胞功能显著降低密切相关;菌群缺失可导致肺脏组织中IL-6、IL-23等关键细胞因子水平显著降低,这也被认为是影响肺脏γδT17细胞功能的重要因素。

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