丁酸弧菌属在鉴别和/或区分高原地区汉族人群和藏族人群中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种微生物在鉴别和/或区分不同种族个体中的应用，所述的微生物为丁酸弧菌属，所述不同种族为藏族和汉族，优选为高原地区的藏族和汉族。本发明专利技术还提供了一种鉴别和/或区分不同种族个体的方法，检测所述个体的粪便或肠道中微生物的相对丰度，将所述相对丰度与预定值进行比较，判断所述个体的种族。

【技术实现步骤摘要】
丁酸弧菌属在鉴别和/或区分高原地区汉族人群和藏族人群中的应用
本专利技术属于微生物领域，具体涉及一种丁酸弧菌属在鉴别和/或区分高原地区汉族人群和藏族人群中的应用。
技术介绍
人体肠道中存在大量的共生菌群，其数量超过1000万亿个，大约是人体细胞总数的10倍。同时肠道内微生物基因的数量约为300万个，大约是人类基因组基因数量的100多倍，如此海量的基因能够帮助微生物适应多变的环境，形成与人体密不可分的共生关系。丁酸弧(Butyrivibrio)菌属属细菌硬壁菌门，厌氧生长，最适生长温度为37℃，长期存在于人体肠道内，能够分离于哺乳动物的粪便。丁酸弧菌属发酵葡萄糖产生丁酸，丁酸进而合成短链脂肪酸，短链脂肪酸能够保护肠道上皮结构形态和功能稳定，还具有抑制炎症的功能。因此，丁酸弧菌属的存在能够提高肠道免疫力，广谱抗菌，抑制炎症反应，其在抗肿瘤方面也有作用，丁酸弧菌属在医疗方面有广泛的应用。例如，专利CN200580048371.6提供了包含具有产生丁酸能力的溶纤维丁酸弧菌细胞、其培养物或其提取物的新细菌细胞组合物、以及使用其抑制癌发生的方法、免疫刺激的方法、预防或治疗病原体的方法、预防或治疗炎性肠病的方法和预防或治疗变应性疾病的方法。不同遗传背景和生活习惯的居民体内肠道菌群组成存在较大差异，例如拟杆菌属是西方居民肠道中相对含量最多且个体间差异最大的细菌属，韩国居民则是栖粪杆菌属。目前我国不同种族人群体内的肠道菌群结构差异对比的研究数据尚不足。青藏高原地区平均海拔3000米以上，高原地区的藏族居民是全球主要的高海拔人群，他们对高原地区的低氧、低气压环境进行了长期的生理和遗传适应，低氧环境下肺血管收缩反应性降低，具备更好的运动能力。研究表明，丁酸弧菌属代谢产生的丁酸具有抑制心脏和血管负性重构的作用，可防治肺动脉高压造成的动脉血管扩张，以及右心室肥厚甚至扩大等结构变化，对防治高原心脏病有积极作用。本专利技术人通过创造性劳动，第一次发现，高原地区居民粪便中丁酸弧菌属的相对丰度在不同民族人群中具有差异。
技术实现思路
本专利技术提供了一种微生物在鉴别和/或区分不同种族个体中的应用，所述的微生物为丁酸弧菌属(Butyrivibrio)，所述丁酸弧菌属包括溶纤维丁酸弧菌种、瘤胃假丁酸弧菌；所述不同种族为藏族和汉族，优选为高原地区的藏族和汉族。本专利技术还提供了一种鉴别和/或区分不同种族个体的方法。本专利技术还提供了一种检测微生物相对丰度的产品在鉴别和/或区分不同种族个体中的应用。本专利技术还提供了一种用于鉴别和/或区分不同种族个体的产品。本专利技术提供的一种微生物在鉴别和/或区分不同种族个体中的应用利用的方法为本专利技术提供的一种鉴别和/或区分不同种族个体的方法。所述个体为长期生活在高原地区的个体，所述高原地区为高原环境，优选的，所述高原环境为海拔2000m以上、2500以上或4500m以上，具有低压、缺氧的条件。优选的，所述长期为大于或等于3个月。本专利技术提供的一种鉴别和/或区分不同种族个体的方法，所述方法检测所述个体的粪便或肠道中微生物的相对丰度，将所述相对丰度与预定值进行比较，所述微生物为丁酸弧菌属。优选的，所述方法包括：1)收集待检测个体的粪便或肠道中微生物的DNA；2)DNA目的片段的扩增；3)测序；4)计算微生物的相对丰度；5)微生物的相对丰度与预定值进行比较。所述预定值为本专利技术进行的大量实验研究后得出的合理数值，所述实验研究是选取了大量的实验个体，并按照所述方法的步骤1)-4)和绘制ROC曲线(receiveroperatingcharacteristiccurve)后，评估丁酸弧菌属的相对丰度对区别高原地区汉族人群和藏族人群的敏感性和特异性，计算界值，规定P＜0.05为差异有统计学意义，在可得到最大的约登指数＞0.95时，选取的丁酸弧菌属的相对丰度数值为预定值。所述预定值为2.65×10-5。所述步骤1)中包括DNA提取，所述DNA提取包括以下步骤：1)样品细胞加热裂解；2)去除蛋白质和RNA；3)离心与洗涤；4)琼脂糖凝胶电泳检测DNA的纯度和浓度。所述DNA提取的步骤1)中加入溶菌酶，加热温度为50-70℃，优选的，加热温度为65℃。所述DNA提取的步骤2)中加入酚、氯仿和异戊醇，使样品中的蛋白质溶解。所述酚、氯仿和异戊醇的体积比为1-30：1-30：1，优选的，所述体积比为20-30:20-30:1，更优选的，所述体积比为25:24:1。所述DNA提取的步骤3)中加入乙醇和蒸馏水，洗涤去除杂质。所述步骤2)中的目的片段的扩增为使用特异引物和高效高保真酶(TaqDNAPolymerase)进行PCR扩增，所述特异引物为带Barcode的16SrDNA-V4特异引物515F和806R。本专利技术提供的一种检测微生物相对丰度的产品在鉴别和/或区分不同种族个体中的应用，所述微生物为丁酸弧菌属，所述应用利用的方法为本专利技术提供的一种鉴别和/或区分不同种族个体的方法。本专利技术提供的一种用于鉴别和/或区分不同种族个体的产品，所述产品为检测微生物的相对丰度的产品，所述产品利用的方法为本专利技术提供的一种鉴别和/或区分不同种族个体的方法。所述产品选自探针组、引物组、试剂盒或基因芯片，优选的，所述产品为试剂盒，所述试剂盒中含有用于检测微生物相对丰度的试剂或装置，所述微生物为丁酸弧菌属。所述试剂盒中包括检测微生物的引物组，在本专利技术的一个具体实施方式中，所述的引物组包括带Barcode的16SrDNA-V4区特异引物515F和806R。本专利技术所述试剂盒还包括杂交液和/或缓冲液和/或洗涤液。更优选的，所述试剂盒还包括富集缓冲液、杂交缓冲液、结合缓冲液、漂洗液、NaOH溶液、Tris-HCl缓冲液、PCR反应液和/或TE缓冲液。本专利技术所述的515F的核苷酸序列如SEQIDNO：1所示：5’-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3’；本专利技术所述的806R的核苷酸序列如SEQIDNO：2所示：5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’。附图说明以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中：图1：高原地区汉族人群和藏族人群的粪便标本中丁酸弧菌属的相对丰度。图2：ROC曲线显示丁酸弧菌属的相对丰度区别高原地区人群汉藏来源的敏感性和特异性，图中ROC曲线下的面积(AUC)为0.975，准确度为0.968，特异度为0.989，敏感度为0.947，F1分数为0.968。图3：为藏族士兵组(Zang)粪便中群落组成。图4：汉族士兵(Han)组粪便中群落组成。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1鉴别和/或区分高原地区汉族人群和藏族人群的方法1、材料与方法：1.1实验设计根据STROBE声明设计对照研究实验，选择在中国某部队服役128个习服海拔3500米高原以上的藏族男性士兵组成实验组，根据实验组藏族士兵的年龄，匹配选择128个平原汉族士兵组成对照组。严格控制实验组和对照组的士兵进行相同的中国部队饮食，同时保持海拔3500米相同的训练环境和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.微生物在鉴别和/或区分不同种族个体中的应用，其特征在于，所述的微生物为丁酸弧菌属。

【技术特征摘要】
1.微生物在鉴别和/或区分不同种族个体中的应用，其特征在于，所述的微生物为丁酸弧菌属。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述不同种族为藏族和汉族，优选为高原地区的藏族和汉族。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述丁酸弧菌属包括溶纤维丁酸弧菌种、瘤胃假丁酸弧菌。4.鉴别和/或区分不同种族个体的方法，其特征在于，检测所述个体的粪便或肠道中微生物的相对丰度，将所述相对丰度与预定值进行比较。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的微生物为丁酸弧菌属，或者，所述的不同种族为藏族和汉族。6.根据权利要求4或5任一项所述的方法，其特征在于，所述的方法包括检测所述个体的粪便或肠道中丁酸弧菌属的相对丰度，将所述相对丰度与预定值进行比较，所述的预定值为2.65×10-5，当所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何昆仑，田亚平，赵晓静，贾倩，刘继轩，张泽宇，崔赛嘉，李晨，方兴培，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院，
类型：发明
国别省市：北京,11