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元奧5R16S rRNA腸菌檢測(cè)：技術(shù)突破推動(dòng)精準(zhǔn)健康管理

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西方醫(yī)學(xué)奠基人希波克拉底所說(shuō)的“萬(wàn)病之源起于腸”，腸道菌群檢測(cè)可以幫助人們了解自己腸道微生物群落的特點(diǎn)，對(duì)于預(yù)防和治療腸道相關(guān)疾病有一定意義。近年來(lái)市面上涌現(xiàn)出不少檢測(cè)腸道菌群的機(jī)構(gòu)和公司，每個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)都會(huì)宣傳自己獨(dú)有的特色，但是一定要注意下面兩點(diǎn)：第一，檢測(cè)方法，這是決定檢測(cè)精準(zhǔn)度、靈敏度的關(guān)鍵；第二，測(cè)完之后有沒(méi)有權(quán)威有效的解讀報(bào)告，這決定了拿到的報(bào)告是能夠精準(zhǔn)指導(dǎo)健康，還是廢紙一堆。接下來(lái)小編就為大家科普一下腸道菌群檢測(cè)技術(shù)有哪些？都有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

宏基因測(cè)序

宏基因檢測(cè)（Macro-Gene Testing）也稱為多基因檢測(cè)或全基因組測(cè)序。宏基因組是指環(huán)境中全部微小生物(目前主要包括細(xì)菌和真菌)DNA的總和，宏基因組測(cè)序法是直接提取環(huán)境樣品中的宏基因組，進(jìn)行高通量測(cè)序和生物信息學(xué)分析，尋找和發(fā)現(xiàn)新的功能基因及活性代謝產(chǎn)物的一種方法。

這種檢測(cè)方法是不基于培養(yǎng)，而是直接從環(huán)境/臨床樣品中提取全部微生物的DNA，利用基因組學(xué)的研究策略，研究環(huán)境樣品中所包含的全部微生物的遺傳組成及其群落功能。這是一種可廣泛分析臨床樣本微生物組（細(xì)菌，真菌，病毒）的高通量測(cè)序方法。

宏基因檢測(cè)作為一種全基因組測(cè)序方法，具有檢測(cè)精度高（能夠精確到細(xì)菌菌種）、檢測(cè)全面（可以覆蓋細(xì)菌、病毒、真菌、寄生蟲(chóng)、衣原體、支原體、螺旋體、立克次體等）等優(yōu)勢(shì)。但也因成本高、數(shù)據(jù)解讀和分析難、隱私和倫理問(wèn)題等在推廣使用中具有一定的局限性。

16S rRNA測(cè)序技術(shù)

16S rRNA測(cè)序技術(shù)專注于分析細(xì)菌的16S rRNA基因序列，這對(duì)于了解腸道菌群的構(gòu)成及其多樣性十分有用。16S rRNA是細(xì)菌和古細(xì)菌中的一個(gè)高度保守的基因片段，同時(shí)具有一定的變異性。通過(guò)對(duì)16S rRNA基因進(jìn)行測(cè)序，可以確定微生物群落中存在的不同菌屬和菌種，并評(píng)估它們的相對(duì)豐度。

細(xì)菌核糖體RNA（rRNA）按沉降系數(shù)分為3種，分別為5S、16S和23S rRNA。16S rRNA是具有高度的保守性和特異性。16S rRNA基因（又稱16S rDNA）是細(xì)菌的“身份”標(biāo)志，16S rRNA測(cè)序技術(shù)是當(dāng)下腸道菌群檢測(cè)的主要方法。16S rRNA具有9個(gè)高變區(qū)和10個(gè)保守區(qū)。

16S rRNA具有9個(gè)高變區(qū)和10個(gè)保守區(qū)

目前二代測(cè)序平臺(tái)受到測(cè)序讀長(zhǎng)的限制，無(wú)法對(duì)16S rRNA基因全長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)序，一般選取包含1~3個(gè)可變區(qū)片段長(zhǎng)度進(jìn)行擴(kuò)增測(cè)序。V4、V3V4、V4V5區(qū)域檢測(cè)運(yùn)用最廣泛。

由于其速度較快且成本適中，16S rRNA測(cè)序已經(jīng)成為腸道菌群檢測(cè)的主要技術(shù)。但是16S測(cè)序法的缺點(diǎn)也比較明顯。

第一，由于16S是通過(guò)擴(kuò)增某個(gè)或幾個(gè)高變區(qū)來(lái)檢測(cè)，一般可精確到“屬”水平，極少數(shù)可鑒定到“種”的水平。細(xì)菌由大到小分別是“界門(mén)綱目科屬種……”。菌屬和菌種的差異很大。以鏈球菌屬為例，大多數(shù)鏈球菌都是壞菌，比如化膿鏈球菌，溶血性鏈球菌等這類十惡不赦的菌種，但也有如嗜熱鏈球菌這種明星益生菌。所以單從菌屬水平上進(jìn)行判斷和鑒定并不科學(xué)。

第二，由于需要先經(jīng)過(guò)一輪PCR擴(kuò)增，對(duì)樣品中的DNA片段進(jìn)行富集來(lái)放大信號(hào)，這樣就很容易在處理時(shí)遺漏掉一些本來(lái)含量較低，但對(duì)人體可能有較大影響的細(xì)菌，靈敏度低。

16S較宏基因組的物種識(shí)別度更低、識(shí)別錯(cuò)誤率更高

5R16S rRNA測(cè)序

上面我們介紹了16S rRNA具有9個(gè)高變區(qū)和10個(gè)保守區(qū)，16S rRNA測(cè)序技術(shù)通常檢測(cè)一個(gè)或兩個(gè)高變區(qū)，這樣雖然會(huì)大大縮短檢測(cè)時(shí)間，降低檢測(cè)成本，但是也具有精度低、靈敏度低等缺點(diǎn)。

一般來(lái)說(shuō)，測(cè)序的片段越長(zhǎng)，物種鑒定的準(zhǔn)確度越高，元奧生物采用基于常規(guī)16S方法改進(jìn)的5R 16S rRNA測(cè)序技術(shù)，將檢測(cè)片區(qū)從2個(gè)增加到5個(gè)，即對(duì) 16S rRNA 基因上的五個(gè)區(qū)域（V2、V3、V5、V6、V8）進(jìn)行多重 PCR 擴(kuò)增和測(cè)序。可以大幅提高細(xì)菌物種檢測(cè)的覆蓋率和分辨率，有效降低了組織中宿主DNA對(duì)細(xì)菌16S rRNA擴(kuò)增的嚴(yán)重干擾。

V4 區(qū)、V3V4 區(qū)、5R 測(cè)序方法比較

相較于常規(guī)的6S rRNA測(cè)序技術(shù)，5R16S rRNA測(cè)序技術(shù)具有更高的精度、更高的靈敏度和更大的樣本寬容度：

(1) 檢測(cè)精度更高：可覆蓋 68%的 16S rRNA 序列，極大的提升了物種鑒定能力，特別是屬水平和種水平。

(2) 檢測(cè)靈敏度高：對(duì)于低微生物量樣本，也可以很好的檢測(cè)微生物，如腫瘤組織的菌群檢測(cè)。

(3) 樣本寬容度大：對(duì)于有一定降解的樣本如FFPE樣本等，也能進(jìn)行菌群檢測(cè)，樣本寬容度較大。

5R16S rRNA檢測(cè)助力健康管理

通過(guò)5R16S rRNA腸菌檢測(cè)技術(shù)，能夠更精準(zhǔn)的了解我們的腸道微生態(tài)狀態(tài)，能夠更好的進(jìn)行健康管理：

1.健康評(píng)估：腸道菌群檢測(cè)可以提供關(guān)于個(gè)體腸道微生物群落的信息，幫助評(píng)估腸道健康狀況。通過(guò)檢測(cè)菌群的組成和功能，可以發(fā)現(xiàn)異常情況，如菌群失衡、病原微生物等，為早期預(yù)防和治療提供指導(dǎo)；

2.慢病管理：腸道菌群與多個(gè)疾病相關(guān)，通過(guò)腸道菌群檢測(cè)能夠預(yù)測(cè)疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)采取措施維持菌群平衡，預(yù)防疾病的發(fā)生或者通過(guò)調(diào)整微生態(tài)的方式進(jìn)行慢病管理；

3.營(yíng)養(yǎng)調(diào)整：腸道菌群檢測(cè)可以幫助了解個(gè)體對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝能力及消化吸收情況。根據(jù)微生物對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求和代謝特點(diǎn)，可以指導(dǎo)個(gè)性化的飲食調(diào)整，優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)攝入和利用效率；

4.健康管理：通過(guò)定期進(jìn)行腸道菌群檢測(cè)，可以跟蹤個(gè)體菌群的變化和健康狀況。這對(duì)于保持腸道健康、預(yù)防疾病的發(fā)生具有重要意義。

關(guān)于元奧

元奧生物是—家專業(yè)從事人體微生物研究和應(yīng)用的生物技術(shù)公司。公司依托基因組學(xué)、微生物組學(xué)、生物信息學(xué)、全球人體微生態(tài)研究成果、及各類疾病的臨床應(yīng)用和技術(shù)積累成果，構(gòu)建以腸道微生態(tài)為靶點(diǎn)的疾病預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)及亞健康管理的專業(yè)微生態(tài)技術(shù)平臺(tái)，為醫(yī)療機(jī)構(gòu)、大健康管理中心及特定個(gè)人提供腸道菌群檢測(cè)、研究、制備、存儲(chǔ)、配型、移植及定植的微生態(tài)完整解決方案。了解腸道菌群檢測(cè)、移植及MDF，歡迎大家咨詢~

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