一种肥胖与肠道微生物关联模型构建方法技术

本发明专利技术提供了一种肥胖与肠道微生物关联模型构建方法，将移植微生物菌群的五只小白鼠与另外五只小白鼠饲养生存条件相同，移植了厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠的体内脂肪重量比未移植厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠增加15

【技术实现步骤摘要】
一种肥胖与肠道微生物关联模型构建方法


[0001]本专利技术涉及生物物质
，具体的，本专利技术涉及一种肥胖与肠道微生物关联模型构建方法的

技术背景
[0002]肠道微生物指动物肠道中存在的数量庞大的微生物，这群微生物依靠动物的肠道生活，同时帮助寄主完成多种生理生化功能，肠道不仅是人体消化吸收的重要场所，同时也是最大的免疫器官，在维持正常免疫防御功能中发挥着极其重要的作用，人体肠道为微生物提供了良好的栖息环境，具有人体自身不具备的代谢功能，通过肠道微生物帮助人体进行代谢，可通过对肠道微生物的模型构建，方便对人体肠道微生物进行了解；现有对比文件中有很多关于模型构建方法，如专利号为CN202211623297.8，专利名称为一种基于肠道微生物信息的过敏预测模型构建方法，利用了机器学习的方式来建立预测过敏的模型，只需要获取受试者的粪便样本即可，不需要对受试者机体造成可能的伤害；此外，建立的基于肠道微生物菌群的预测模型，预测准确率较高，灵敏度和特异性较好，能有效的区分多个样本中过敏与否的结果，为早期预防受试者是否会发生过敏而提供有效的证据；结合对比文件以及现有技术可得知，现有关联模型构建方法只能通过样板数据进行构建模型，无法通过实验的方法，对肥胖和体内肠道微生物之间进行立体的模型构件，且肠道微生物种类较多，导致现有关联模型构建方法无法证明其中两种或一种肠道菌群与肥胖的关联。

技术实现思路

[0003]针对目前国内外关于模型构建方法的技术现状，本专利技术旨在于提供了一种肥胖与肠道微生物关联模型构建方法，具体采用步骤如下：（1）确定模型中的决策树个数ntree的值，先把决策树分裂结点时的变量个数mfeature的值设为默认值，函数RandomForestClassifier中的mfeature值默认就是训练数据的特征个数，然后对ntree分别取值时，建立相应的模型，观察测试集的分类准确率变化趋势；（2）选取体型均匀的10只小白鼠，随后将厚壁菌门和拟杆菌门移植到其中五只小白鼠体内；（3）将移植微生物菌群的五只小白鼠与另外五只小白鼠饲养生存条件相同，移植了厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠的体内脂肪重量比未移植厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠增加15
‑
20%；（4）根据实施例二中的数据表示样本的个数，根据表所示，可通过改变体内菌群含量，达到改变体重的效果，同时可得知，体内肠道微生物与肥胖存在关联；（5）运用随机森林模型中的MeanDecreaseGini和MeanDecresseAccuracy两种变量
重要性评估方法对每一个分类下的菌群进行重要性评估，分析其对肥胖的影响程度。
[0004]优选的，移植了微生物菌群的小白鼠体内脂肪重量比未移植厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠增加16%。
[0005]优选的，小白鼠均食用相同重量的水以及食物。
[0006]优选的，ntree为森林中决策树的数量。
[0007]优选的，随机森林是一种组成式的有监督学习方法，可视为决策树的扩展。
[0008]通过实施本专利技术具体的
技术实现思路
，可以达到以下效果：本专利技术移植了微生物菌群的小白鼠体内平均脂肪重量比未移植厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠增加16%，由此可得知，可通过改变体内菌群含量，达到改变体重的效果，同时可得知，体内肠道微生物与肥胖存在关联，通过观察小白鼠体重变化，能够构建立体的肥胖与肠道微生物关联；同时在移植厚壁菌门和拟杆菌门菌群后，小白鼠体内的胆汁酸、短链脂肪酸、氨基酸、芳香族类等代谢产物对于肠道菌群的改变均有不同程度的贡献，而胆汁酸的改变与厚壁菌门、拟杆菌门等8个门层次的肠道菌变化相关性最强，胆汁酸是胆汁的主要有机成分，当小白鼠食用含有脂肪的食物时，胆囊收缩，胆汁排入肠道帮助脂肪的消化和吸收。
实施方式
[0009]下面，举实施例说明本专利技术，但是，本专利技术并不限于下述的实施例。
[0010]另外，在下述的说明中，如无特别说明，％皆指m/m质量百分比，本专利技术中选用的所有试剂、原料和仪器都为本领域熟知选用的，均可从市场购买获得，但不限制本专利技术的实施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本专利技术以下实施方式的实施。
实施例
[0011]本实施例提供一种肥胖与肠道微生物关联模型构建方法，具体采用步骤如下：（1）确定模型中的决策树个数ntree的值，先把决策树分裂结点时的变量个数mfeature的值设为默认值，函数RandomForestClassifier中的mfeature值默认就是训练数据的特征个数，然后对ntree分别取值时，建立相应的模型，观察测试集的分类准确率变化趋势；（2）选取体型均匀的10只小白鼠，随后将厚壁菌门和拟杆菌门移植到其中五只小白鼠体内；（3）将移植微生物菌群的五只小白鼠与另外五只小白鼠饲养生存条件相同，移植了厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠的体内脂肪重量比未移植厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠增加15
‑
20%；（4）根据实施例二中的数据表示样本的个数，根据表所示，可通过改变体内菌群含量，达到改变体重的效果，同时可得知，体内肠道微生物与肥胖存在关联；（5）运用随机森林模型中的MeanDecreaseGini和MeanDecresseAccuracy两种变量重要性评估方法对每一个分类下的菌群进行重要性评估，分析其对肥胖的影响程度；优选的，移植了微生物菌群的小白鼠体内脂肪重量比未移植厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠增加16%；
优选的，小白鼠均食用相同重量的水以及食物；优选的，ntree为森林中决策树的数量；优选的，随机森林是一种组成式的有监督学习方法，可视为决策树的扩展。
实施例
[0012]选取体型相近的10只小白鼠，将10只小白鼠以14天为周期，其中五只移植厚壁菌门和拟杆菌门，每组5只，每组每2天称重一次，结果参见表1。通过表1中菌群含量表可得知，移植了微生物菌群的小白鼠体内平均脂肪重量比未移植厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠增加16%，由此可得知，可通过改变体内菌群含量，达到改变体重的效果，同时可得知，体内肠道微生物与肥胖存在关联；
实施例
[0013]同时在移植厚壁菌门和拟杆菌门菌群后，小白鼠体内的胆汁酸、短链脂肪酸、氨基酸、芳香族类等代谢产物对于肠道菌群的改变均有不同程度的贡献，而胆汁酸的改变与厚壁菌门、拟杆菌门等8个门层次的肠道菌变化相关性最强，胆汁酸是胆汁的主要有机成分，当小白鼠食用含有脂肪的食物时，胆囊收缩，胆汁排入肠道帮助脂肪的消化和吸收。
实施例
[0014]首先确定模型中的决策树个数ntree的值，先把决策树分裂结点时的变量个数mfeature的值设为默认值，函数RandomForestClassifier中的mfeature值默认就是训练数据的特征个数，然后对ntree分别取值时，建立相应的模型，观察测试集的分类准确率变化趋势，选取体型均匀的10只小白鼠，随后将厚壁菌门和拟杆菌门移植到其中五只小白鼠体内，将移植微生物菌群的五只小白鼠与另外五只小白鼠饲养生存条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肥胖与肠道微生物关联模型构建方法，其特征在于：具体采用步骤如下：（1）确定模型中的决策树个数ntree的值，先把决策树分裂结点时的变量个数mfeature的值设为默认值，函数RandomForestClassifier中的mfeature值默认就是训练数据的特征个数，然后对ntree分别取值时，建立相应的模型，观察测试集的分类准确率变化趋势；（2）选取体型均匀的10只小白鼠，随后将厚壁菌门和拟杆菌门移植到其中五只小白鼠体内；（3）将移植微生物菌群的五只小白鼠与另外五只小白鼠饲养生存条件相同，移植了厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠的体内脂肪重量比未移植厚壁菌门和拟杆菌门菌群的小白鼠增加15
‑
20%；（4）根据实施例二中的数据表示样本的个数，根据表所示，可通过改变体内菌群含量，达到改变体重的效果，同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：周礼红，
申请(专利权)人：贵安新区数云智康生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：