应用Illumina NovaSeq测序技术对骨癌患犬肠道菌群的分析

摘要

通过分析骨癌患犬与健康犬肠道菌群组成与基因功能预测，筛选出作为犬骨癌评价依据的细菌，为下一步犬益生菌制剂的开发提供理论依据。本研究采集骨癌患犬与健康犬的新鲜粪便并提取其DNA进行Illumina NovaSeq高通量测序。结果显示：2组犬肠道菌群的Shannon、Simpson、Chao1指数无显著差异(P>0.05),骨癌组犬的ACE和Observed＿species指数显著低于健康组(P<0.05)。在门水平上，犬骨癌组肠道中梭杆菌门(Fusobacteriota)和拟杆菌门(Bateroidota)的平均相对丰度显著高于健康组(P<0.05),而变形菌门(Proteobacteria)显著低于健康组(P<0.05);在属水平上，犬骨癌组肠道中梭杆菌属(Fusobacterium)和拟杆菌属(Bacteroides)的平均相对丰度显著高于健康组(P<0.05),而布劳特氏菌属(Blautia)、乳杆菌属(Lactobacillus)、链球菌属(Streptococcus)和Turicibacter属显著低于健康组(P<0.05)。PCoA分析表明2组的肠道菌群存在显著差异(P<0.05)。LDA差异贡献分析发现骨癌组的丰度增加并具有统计学差异(P<0.05)的物种有13个，且造成显著影响力最大的5个物种正好位于同一个进化树上。Tax4Fun功能预测分析显示，骨癌组的碳水化合物代谢、能量代谢、聚糖生物合成与代谢、辅助因子和维生素的代谢通路显著高于健康组(P<0.05),但膜转运、信号转导、细胞群落-原核生物、转录显著低于健康组(P<0.05)。本研究结果丰富了对骨癌患犬肠道菌群变化的认识，肠道优势菌(梭杆菌属和拟杆菌属)有可能作为一种生物标志物用于犬骨癌的早期诊断。

关键词

犬 / 骨癌 / 肠道菌群 / 高通量测序 / 差异分析