奈米孔長片段定序用於腸道微菌叢之轉譯醫學研究與應用

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題名:	奈米孔長片段定序用於腸道微菌叢之轉譯醫學研究與應用 Harnessing of gut microbiota on translational research and application by using long-reads sequencing
作者:	洪經勝 HUNG, CHING-SHENG
貢獻者:	醫學檢驗暨生物技術學系
關鍵詞:	超高壓液相層析儀；大腸直腸癌；接受者操作特徵曲線；接受者操作特徵曲線曲線下的面積；腸道細菌
日期:	2022-07
上傳時間:	2025-03-28 15:05:15 (UTC+8)
摘要:	摘要：胃腸道對人類生活至關重要，因為它透過消化食物化合物和有選擇地將營養物質輸送到上皮細胞，扮演著身體能量供應者的作用。在這個過程中，共生的腸道細菌會分解利用食物中的營養物質，並通過刺激細胞周轉、粘液形成和蠕動來發揮腸道屏障功能。重要的是，健康的微生物群還能提供對入侵性病原體的抵抗。因此，腸道健康?僅由人體腸道和飲食因素所維持，而且很大程度上是由常駐的微生物群落所支持。在本篇研究中，主要是利用超高壓液相層析儀（UPLC-MS/MS）和長片段定序技術，收集健康組（n=60）、診斷為腺瘤性息肉（n=67）或潛血（n=40）的參與者相比，辨?大腸直腸癌(Colorectal Cancer,CRC)患者（n=20）的腸道代謝物和微生物群中具有統計學區分的豐富度。從健康參與者到診斷為潛血、腺瘤性息肉的患者，再到 CRC 患者的這些篩選中，發現 9 種腸道細菌（operational taxonomic unit ,OTU）及 8 種腸道代謝物逐漸增加。最後利用 4 種腸道細菌（OTU）與 5 種腸道代謝物建構的隨機森林回歸模型取得了明顯的分類潛力，分別對 CRC 整合篩選出的腸道細菌（Shigella boydii、Streptococcus lutetiensis、Peptostreptococcus stomatis、Enterobacter hormaechei）及代謝物（L Phenylalanine、S-Adenosyl Homocysteine、Gibberellin A3、Stearic acid、Allocholic acid）進行整體性運算得到接受者操作特徵曲線（ROC）下的面積（AUC）= 0.915 和腺瘤性息肉的診斷（AUC=0.902）進行區別。這些結果提供了 CRC 和腺瘤性息肉可能作為相關有效性篩檢的標誌物。另外我們同樣的平台收集有糖尿病共病的 CKD 患者（D-CKD）（n=39）、高血壓共病的 CKD 患者（H-CKD）（n=26）或沒有這兩項共病的 CKD 患者（NC-CKD）（n=40）中，與健康參與者（n=60）相比，辨?具其具有統計學區分豐富度的腸道代謝物和微生物群。再利用統計分析，26 種腸道細菌（腸道細菌（OTU））和 41 種腸道代謝物相對豐度的改變與每個 CKD 患者組特別相關。利用物種、代謝物或其關聯的隨機森林回歸模型構成了一個獨特的分類，以區分高血壓、糖尿病 CKD 患者或無共病症狀的 CKD 患者與健康參與者。NC-CKD 患者找到腸道細菌（Streptococcus pasteurianus、Streptococcus gallolyticus、Streptococcus lutetiensis、Bacteroides stercoris、Clostridium perfringens、Clostridium saudiense）及代謝物（Arachidic acid、L Phenylalanine、Dihomo-gamma-linolenic acid、N-Acetylputrescine）進行整體性評估計算可以得到 ROC 曲線下的面積（AUC）= 0.962；在 H-CKD 者找到腸道細菌（Subdoligranulum variabile、Enterobacter hormaechei、Escherichia marmotae、Shigella boydii、Citrobacter koseri、Citrobacter cronae）及代謝物（Stearic acid、Amiloride、3,4-Dimethoxyphenylethylamine）進行整體性評估計算可以得到 ROC 曲線下的面積（AUC）= 0.901；在 D-CKD 者找到腸道細菌（Lactobacillus crispatus、Lactobacillus mucosae、Ruminococcus gnavus、Megasphaera elsdenii、Fusobacterium mortiferum）及代謝物（Stearic acid、Glutaric acid、L-Proline）進行整體性評估計算可以得到 ROC 曲線下的面積（AUC）= 0.913，這些結果讓我們找到在健康人和高危人群中可能引起發病機制的相關標記物，並可用於 CKD 的早期篩查、預防、診斷或個性化治療。人體多種組織或細胞之功能以及相關基因表現，雖已知受到腸道微環境如腸道菌叢與腸道代謝物影響，然而特定腸道菌或代謝產物影響基因表現之調控機制，目前所知仍有限。因此使用前述所建立大腸直腸癌與慢性腎病此兩種病人之腸道菌叢與腸道代謝物圖譜，除了將其應用於疾病預防、篩檢、或治療預後評估外，後續更將於體外細胞模式與動物模式，驗證疾病相關之腸道菌叢或腸道代謝物，在於基因層面的影響機制，進一步確定腸道微環境與上述疾病的因果關係。
關聯:	臺北醫學大學醫學生物科技博士學位學程
描述:	【112 新聘】臺北醫學大學教師升等專門著作職別：兼任送審等級：助理教授學位送審
資料類型:	thesis
顯示於類別:	[教師升等送審著作] 112

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