微生态研究大爆发：昨天，中荷两国科研成果双双登陆nature Medicine，分别揭示肠道菌群的地域和种族特性
1 南方医科大学周宏伟课题组与广东省公共卫生研究所马文军课题组等团队揭示了在肠道菌群模型中地域因素的重要性
2018年8月27日，周宏伟与马文军等人在《Nature Medicine》上发表了题目为《Regional variation limits applications of healthy gut microbiome reference ranges and disease models》的文章。研究结果表明与肠道菌群关联性最强的因素为宿主的地理位置，本研究的数据加强了使用一致的取样方法来建立肠道微生物区系的局部基准的必要性。
图 原文题目及作者
研究摘要
该研究在广东省内随机选取14个城市84个社区，分析7009个受试者的粪便菌群。
结果表明：（1）菌群差异与受试者的51项指标显著相关，关联性最强的是宿主的地理位置，远超年龄、BMI、血压等指标；（2）在某一地区开发的基于微生物群的代谢疾病模型在其他地区使用会失败，这表明这些模型具有区域性，不能外推；（3）插值模型效果会更好一些，特别是在具有明显微生物群相关特征的疾病中。但是，随着地理范围的扩大，插值效果会下降，这表明需要建立局部基准和疾病模型来预测代谢风险。
总之，在进行肠道微生物群分析时，特别是在临床使用时，必须明确说明用于生成健康参考数据和疾病模型的人群。
文中主要图片说明
图1 采样区域概述和肠道微生物群的区域变化。 a，中国广东省选择的14个城市的抽样区概况。饼图显示了每个地区发现的细菌门水平的相对丰富度。背景颜色代表当地人均GDP（¥）。还显示了根据厚壁菌门的丰度绘制的个体的细菌门水平的变化。 b，条形图表明与肠道微生物变化显著相关的前30个宿主因子。这些变化来自样本间加权的UniFrac距离。 c，样本PCA分析图。 d，每个城市的ROC曲线下方的面积的条形图。 e，细菌门与宿主因子之间的热图。
图2 评估基于肠道微生物群的疾病模型在各地之间的交叉适用性。 a-d，每个地区（n = 14）应用并交叉用于其他地区的T2DM（a），MetS（b），肥胖（c）和脂肪肝（d）的机器学习模型。
图3 用于插值和推断MetS模型的难度梯度的图示。a，模型难度梯度中涉及的原理表明，在较小的尺度内插值比在它们之间进行插值要容易得多，而在较大尺度内插值则介于两者之间。 还描述了实现可行插值和外推的条件。b，在我们的嵌套研究设计中，我们选择了广东省的14个城市中每个选区的3个临近社区和每个临近社区的2个临近社区。 在这里，我们说明了每个地理层面的MetS插值和外推的中值AUC值。
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2 荷兰阿姆斯特丹大学Mélanie Deschasaux等人揭示了即使宿主地理的位置相同，种族不同也会导致肠道菌群有很大的差异
2018年8月27日，Mélanie Deschasaux等人在《Nature Medicine》上发表了题目为《Depicting the composition of gut microbiota in a population with varied ethnic origins but shared geography》的文章。研究结果表明种族可能是未来研究肠道菌群需要考虑的重要因素。
图 原文题目及作者
研究摘要
该研究使用16S rRNA基因测序分析了城市环境健康生活（HELIUS）中的居住于阿姆斯特丹的6个族群（n=2084）参与者的粪便菌群。
结果表明：（1）生活在同一城市的相同种族背景的个体和其他种族相比共享更类似的肠道微生物群特征；（2）种族有助于个体肠道菌群多样性和组成的变化，本研究发现摩洛哥人，土耳其人，加纳人以普氏菌属为特征；非洲苏里南人，南亚苏里南人以拟杆菌属为特征；而荷兰人以梭菌目为特征；（3）荷兰人的肠道菌群α多样性最高，而南亚苏里南人最低，此外，大量OUT的丰度都存在显著性差异；（4）肠道菌群的种族差异与代谢健康状态无关，仅部分与种族相关特性（社会人口、生活方式、饮食等）有关；
因此，个体的种族起源可能是微生物组研究中应该考虑的重要因素并且在种族多样化社会中具有潜在的未来应用。
文中主要图片说明
图1 PCoA分析图-多种族HELIUS研究中肠道微生物群组成的差异（n = 2,084）。种族解释了肠道微生物群组成的差异的5.7％。每个种族群体的质心为图表上的群组名称。图中OTUs为导致肠道微生物群组成的差异的排名前20位的OTUs。
图2 各个族群的OTU水平上，Richness指数（a），Shannon指数（b）和Faith’s PD指数（c）。 每个字母代表：D，荷兰人; G，加纳人; M，摩洛哥人; AS，非洲苏里南; SAS，南亚苏里南; T，土耳其人。
图3 OTUs分布热图。颜色表示在超过95％的个体和每个种族群体中发现的OTU的中位数相对丰度，从暗红色（表中的最大值）到深绿色（表中的最小值）。 空白单元格（/）表示该OTU不是所考虑组的95％核心的一部分。 D，荷兰人; G，加纳人; M，摩洛哥人; AS，非洲苏里南; SAS，南亚苏里南; T，土耳其人。
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