直肠拭子与粪便取样两种途径采集的标本中肠道微生物群组成及功能对比分析

摘要

目的 通过对比分析来自健康受试者匹配的直肠拭子和粪便取样标本的微生物群，探讨直肠拭子是否可以作为肠道微生物群研究中可靠的替代粪便取样的标本采集方法。方法 纳入15名健康女性受试者，同时获取其直肠拭子和粪便取样标本；采用16S rRNA的V3～V4高变区基因进行DNA测序，并经生物信息学分析对比两组采集方法所获标本在微生物群组成、多样性、丰度及功能上的差异。结果 直肠拭子获取标本所提取的DNA浓度明显低于粪便取样标本[8.0(6.4,9.4)vs.112.1(82.6,150.0)ng/μL,P<0.001],但两种方法采集得到的标本在测序数据读长、扩增子序列变异总数上并无差异(均P>0.05)。生物信息学分析结果显示，直肠拭子与粪便取样两组标本在微生物群组成及差异分析上无显著差异(均P>0.05);两组标本在α多样性指标(Shannon指数[3.392(3.465,3.332)vs.2.793(2.660,3.009),P=0.064);Simpson指数[0.070(0.062,0.088)vs.0.126(0.100,0.188),P=0.253])、β多样性指标[加权UniFrac距离(P=0.700)]的差异均无统计学意义。此外，直肠拭子与粪便取样两组标本微生物群在COG功能注释和KEGG level 1、level 2生物学通路上也未显示出差异(均P>0.05)。结论 直肠拭子获取的标本在肠道微生物群组成、多样性及功能上与粪便取样标本具有高度一致性，可作为粪便取样的替代采集方法用于肠道微生物群研究。

关键词

肠道微生物群 / 直肠拭子 / 粪便标本 / 取样方法 / 组成分析 / 多样性分析