百邁客微生物事業(yè)部自成立以來(lái)，與全國(guó)多家科研院校合作，提供高質(zhì)量的測(cè)序服務(wù)，具有豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，百邁客微生物領(lǐng)域合作文章累計(jì)影響因子2000+。文章見刊于《Cell Host & Microbe》、《Water Research》、《Journal of Hazardous Materials》、《Gut Microbes》、《Bioresource Technology》等高水平雜志。
近日，百邁客客戶文章不斷，喜報(bào)頻頻，在恭喜老師論文發(fā)表的同時(shí)，我們對(duì)文章進(jìn)行了解讀，分享給各位讀者，本期分享的為微生物多樣性在環(huán)境樣品中研究的成功案例，希望能夠?yàn)楦魑焕蠋熖峁┭芯克悸贰?/p>
成功案例一：IBR方法評(píng)估（微生物多樣性，酶活，功能基因）毒性得到雙氯磺草胺毒性高于氯酯磺草胺
期刊：Journal of Hazardous Materials
影響因子：10.584
發(fā)表時(shí)間：2021.6
合作單位：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院
研究方法：微生物多樣性+功能基因qPCR+酶活+IBR
文章簡(jiǎn)介
該論文通過(guò)16S rRNA基因測(cè)序、qPCR、酶活檢測(cè)以及IBR評(píng)估等方法，研究了兩種除草劑（氯酯磺草胺和雙氯磺草胺）不同濃度下所造成的土壤微生物、土壤中酶活力變化。結(jié)果表明，不同濃度的除草劑對(duì)土壤微生物群落組成造成了不同程度的影響，且兩種除草劑影響后的土壤微生物組成顯著不同。兩種除草劑對(duì)土壤內(nèi)氮循環(huán)及碳循環(huán)相關(guān)功能基因均產(chǎn)生影響，整體而言，雙氯磺草胺產(chǎn)生的效果更顯著。兩種除草劑對(duì)土壤中固氮相關(guān)酶活均有促進(jìn)作用，使用綜合生物標(biāo)志物響應(yīng)法（IBR）對(duì)他們的環(huán)境毒性進(jìn)行了比較與評(píng)估，發(fā)現(xiàn)雙氯磺草胺的環(huán)境毒性高于氯酯磺草胺。
圖1.除草劑處理后土壤微生物組成差異
成功案例二：不同地點(diǎn)所含重金屬和抗生素含量不同，抗生素抗性基因轉(zhuǎn)移受到來(lái)源、抗生素及重金屬影響
期刊：Environmental Pollution
影響因子：8.072
發(fā)表時(shí)間：2021.11
合作單位：河南師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院
研究方法：微生物多樣性+抗生素抗性基因qPCR
文章簡(jiǎn)介
抗生素耐藥性是影響生態(tài)系統(tǒng)健康和公共衛(wèi)生的一個(gè)日益嚴(yán)重的問(wèn)題。該研究在中國(guó)新鄉(xiāng)16個(gè)采樣點(diǎn)調(diào)查了9個(gè)耐藥基因(ARGs)和3個(gè)移動(dòng)遺傳元件(MGEs)及其與抗生素、重金屬和微生物群的關(guān)系。醫(yī)院排出物中氟喹諾酮類(fluoroquinolones)含量最高，動(dòng)物糞便中土霉素（oxytetracycline）含量最高。動(dòng)物糞便中鋅和銅含量最高，可能影響intI1和aac(6’)-Ib基因的擴(kuò)散。氨基糖苷類和磺胺類耐藥基因(aac(6 ‘)-Ib、aadA和sul1)是該地區(qū)主要ARGs。此外，除sul1基因外，動(dòng)物糞便中ARGs和MGEs的檢出量均高于醫(yī)院污水。另一方面，污水處理廠（MWWTPs）中抗生素(29.76-100%)、重金屬(31.25-100%)和ARGs(1-3個(gè)數(shù)量級(jí))的不完全去除導(dǎo)致這些污染物在下游河流中積累。網(wǎng)絡(luò)分析表明，ARG的潛在宿主(Jeotgalibaca、Atopostipes、Corynebacterium_1等)在動(dòng)物糞便中比在醫(yī)院污水中更占優(yōu)勢(shì)，表明與醫(yī)院污水相比，ARG在動(dòng)物糞便中的轉(zhuǎn)移潛力更高。這些結(jié)果為抗生素、重金屬、ARGs和微生物從人類和動(dòng)物源通過(guò)MWWTP排放和施肥向接收環(huán)境的不同遷移和傳播途徑提供了有用的見解。
圖2.RDA分析和網(wǎng)絡(luò)圖分析
成功案例三：牛血清白蛋白通過(guò)腸道菌群免疫軸加重Klotho缺陷小鼠巨噬細(xì)胞M1活化和腎臟損傷
期刊：International Journal of Biological Sciences
影響因子：6.58
發(fā)表時(shí)間：2021.2.2
合作單位：上海復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院
研究方法：微生物多樣性+qPCR+Western blot
文章簡(jiǎn)介
Klotho表達(dá)異常可導(dǎo)致腎臟損傷和慢性腎臟疾病，但其潛在機(jī)制尚不清楚。在該研究中，使用低劑量牛血清白蛋白(BSA)處理Klotho+/-小鼠和野生型小鼠。病理檢查表明BSA-Kl-/+組小鼠腎小球膠原沉積和纖維化面積明顯大于BSA-WT組。BSA-Kl-/+小鼠血清超氧化物歧化酶、丙二醛、肌酐和尿素水平顯著升高。腸道菌群16S rRNA v3-v4區(qū)序列分析表明，BSA-K1-/+小鼠的Dubosiella、Akkermansia、Alloprevotea和Lachnospiraceae屬的相對(duì)豐度顯著高于BSA-WT小鼠，而Allobaculum和Muribaculaceae屬的相對(duì)豐度顯著低于BSA-WT小鼠。KEGG分析顯示，BSA-Kl-/+小鼠體內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、外源生物降解代謝和脂質(zhì)代謝的代謝途徑顯著增加。流式細(xì)胞儀檢測(cè)表明BSA-KL-/+小鼠外周血CD68+/CD11b+細(xì)胞比例明顯高于BSA-WT小鼠。QPCR和Western blot結(jié)果顯示BSA-KL-/+小鼠MΦ-1細(xì)胞中Klotho和Nrf2的表達(dá)明顯降低。結(jié)果表明，在牛血清白蛋白治療的Klotho缺陷小鼠腸道微生物菌群失衡引起的免疫激活和慢性炎癥過(guò)程中，單核巨噬細(xì)胞M1細(xì)胞NRF2/NF-κB信號(hào)通路蛋白表達(dá)的紊亂導(dǎo)致炎癥和腎臟損傷的加重。
圖3.BSA通過(guò)腸道菌群-免疫軸加重klothod缺陷小鼠巨噬細(xì)胞M1激活和腎臟損傷。
以上論文的測(cè)序和部分?jǐn)?shù)據(jù)分析工作由北京百邁客生物科技有限公司完成。如您有任何疑問(wèn)，歡迎討論區(qū)留言或者發(fā)郵件給我們（郵箱地址：tech@biomarker.com.cn）
總結(jié)
通過(guò)以上三篇文章，我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)研究某一個(gè)問(wèn)題時(shí)（如本文的除草劑毒性，抗生素抗性基因等），一般研究思路為：1）綜合考慮環(huán)境中存在影響因素，如除草劑濃度，微生物群落變化等；2）分組設(shè)計(jì)和樣本收集，根據(jù)研究目的進(jìn)行樣本收集，常見樣本類型包括土壤樣品等；3)檢測(cè)分析，包括環(huán)境樣品理化性質(zhì)表征，微生物組檢測(cè)分析，土壤酶活檢測(cè)，qPCR等；4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，差異物種分析，理化性質(zhì)分析和差異基因分析等。通過(guò)對(duì)多種數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析進(jìn)而可以得到研究問(wèn)題與多因素相關(guān)分析結(jié)果。
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參考文獻(xiàn)：
1.Zhang Y, Zhang J, Shi B, et al. Effects of cloransulam-methyl and diclosulam on soil nitrogen and carbon cycle-related microorganisms[J]. Journal of Hazardous Materials, 2021: 126395.
2.Yuan W, Zeng X, Cao Y, et al. Distribution of antibiotic resistance genes from human and animal origins to their receiving environments: A regional scale survey of urban settings[J]. Environmental Pollution, 2021: 118512.
3.Lai L, Li Y, Liu J, et al. Bovine serum albumin aggravates macrophage M1 activation and kidney injury in heterozygous Klotho-deficient mice via the gut microbiota-immune axis[J]. International journal of biological sciences, 2021, 17(3): 742.
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