一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型制造技术

技术编号:41431727 阅读:17 留言:0更新日期:2024-05-28 20:28
本发明专利技术公开了一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,具体包括如下步骤:S1、输入参数:供体的物种丰度数据受体的物种丰度数据;S2、分别计算供体的肠型、受体肠型、供受体数据混合后的alpha多样性、beta多样性、常见有益菌丰度、常见有害菌丰度疾病有益菌丰度以及疾病有害菌丰度;本发明专利技术涉及生物技术技术领域。该基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,通过结合现有技术的优点和缺点,本技术方案采用宏基因组数据,将物种的鉴定水平精确到种水平,通过人群队列分析,找出与疾病相关的的物种;供受体匹配时,综合考虑多项指标,进行最优匹配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物技术,具体为一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型


技术介绍

1、基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型是一种新型的生物技术,利用患者和供体的微生物数据,模拟构建患者移植供体后的微生物群落,筛选出最优的供体,初步做到对患者的肠道疾病(如便秘,炎症性肠病),神经性疾病(如自闭症,抑郁)以及代谢类疾病(如肥胖,糖尿病)等疾病进行改善。

2、现有技术中,张专利技术和赵方庆团队提出的“eds数据模型”,以及辰葛生物的“精准供-受体配型模型”,都存在一定程度上的不足,例如:一、数据来源:上述提出的两种现有技术,都是采用16s rrna测序数据,所以鉴定出的微生物结果,大部分集中在属水平,无法具体到种水平,从而不太清楚哪种微生物与疾病有直接关系;二、针对疾病:上述提出的两种现有技术,集中在溃疡性结肠炎uc,炎症性肠病i bd,艰难梭酸菌感染cdi这3种肠道疾病,对其他疾病(自闭症,肥胖等)没有进行验证;三、技术方法:eds数据模型它是基于肠型进行供受体匹配,没有考虑到瘤胃球菌性r的肠型。

3、为此,本专利技术提出了一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,以解决上述提到的问题。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,解决了上述
技术介绍
提到的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,具体包括如下步骤:

5、s1、输入参数:供体的物种丰度数据受体的物种丰度数据;

6、s2、分别计算供体的肠型、受体肠型、供受体数据混合后的alpha多样性、beta多样性、常见有益菌丰度、常见有害菌丰度疾病有益菌丰度以及疾病有害菌丰度;

7、s3、根据权重,获取供受体匹配得分。

8、优选的,肠型计算方法:

9、r=sum(f__ruminococcaceae+g__blautia);

10、b=f__bacteroidaceae丰度;

11、p=f__prevotellaceae丰度;

12、肠型=max(r,b,p);

13、肠型匹配规则:

14、神经性疾病、肠道疾病的患者:匹配普氏菌型p;

15、代谢类疾病的患者:匹配拟杆菌型b;

16、糖尿病患者:匹配瘤胃球菌性r。

17、优选的,alpha多样性计算方法:

18、alpha多样性:h=-sum(pi*lnpi);

19、pi=rel_abundance/100,每个物种的比例;

20、rel_abundance=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;

21、abu_i(p):受体中i物种的相对丰度;

22、abu_i(d):供体中i物种的相对丰度。

23、优选的,beta多样性物种距离计算方法:

24、

25、优选的,常见有益菌丰度计算方法:

26、good_rel_abundance=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;

27、abu_i(p):受体中有益菌i物种的相对丰度;

28、abu_i(d):供体中有益菌i物种的相对丰度。

29、优选的,常害有害菌丰度计算方法:

30、bad_rel_abundance=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;

31、abu_i(p):受体中有害菌i物种的相对丰度;

32、abu_i(d):供体中有害菌i物种的相对丰度。

33、优选的,疾病有益菌丰度计算方法:

34、good_rel_abundance_for_disease=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;abu_i(p):受体中疾病有益菌i物种的相对丰度;

35、abu_i(d):供体中疾病有益菌i物种的相对丰度;

36、疾病有害菌丰度计算方法:

37、bad_rel_abundance_for_disease=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;abu_i(p):受体中疾病有害菌i物种的相对丰度;

38、abu_i(d):供体中疾病有害菌i物种的相对丰度。

39、优选的,疾病有益代谢物质计算方法:

40、good_metabolite_for_disease=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;

41、abu_i(p):受体中疾病有益菌i物种的相对丰度;

42、abu_i(d):供体中疾病有益菌i物种的相对丰度。

43、优选的,疾病有害代谢物质计算方法:

44、bad_metabolite_for_disease=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;

45、abu_i(p):受体中疾病有害代谢物质i物种的相对丰度;

46、abu_i(d):供体中疾病有害代谢物质i物种的相对丰度。

47、优选的,供受体匹配得分:

48、score=alpha多样性权重*alpha多样性+beta多样性权重*beta多样性+常见有益菌权重*good_rel_abundance+常见有害菌权重*bad_rel_abundance+疾病有益菌权重*good_rel_abundance_for_disease+疾病有益菌权重*bad_rel_abundance_for_disease+疾病有益代谢物质权重*good_metabolite_for_disease+疾病有害代谢物质权重*bad_metabolite_for_disease。

49、(三)有益效果

50、本专利技术提供了一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型。与现有技术相比,具备以下有益效果:该基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,通过结合现有技术的优点和缺点,本技术方案采用宏基因组数据,将物种的鉴定水平精确到种水平,通过人群队列分析,找出与疾病相关的的物种;供受体匹配时,综合考虑多项指标,例如肠型、物种aphla多样性、beta多样性、常见有益菌、常见有害菌、疾病有益菌以及疾病有害菌,进行最优匹配。

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【技术保护点】

1.一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:肠型计算方法:

3.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:alpha多样性计算方法:

4.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:beta多样性物种距离计算方法:

5.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:常见有益菌丰度计算方法:

6.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:常见有害菌丰度计算方法:

7.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:疾病有益菌丰度计算方法:

8.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:疾病有益代谢物质计算方法:

9.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:疾病有害代谢物质计算方法:

10.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:供受体匹配得分:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:肠型计算方法:

3.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:alpha多样性计算方法:

4.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:beta多样性物种距离计算方法:

5.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:常见有益菌丰度计算方法:

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:林国潭张洵
申请(专利权)人:东源益康北京医药科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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