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临床试验
。 2015年6月,12 (6):821 - 30。
doi: 10.1513 / annalsats.201501 - 029摄氏度。

空间变异在人类健康的肺部微生物和肺的改编岛模型生物地理学

罗伯特·P迪克森1, 约翰R Erb-Downward1, 克里斯汀·M·弗里曼12, 丽莎麦克洛斯基1, 詹姆斯·M·贝克34, Gary Huffnagle B15, 杰弗里·L·柯蒂斯16
从属关系
免费的PMC的文章
临床试验

空间变异在人类健康的肺部微生物和肺的改编岛模型生物地理学

罗伯特·P迪克森et al。 安是Thorac Soc。 2015年6月。
免费的PMC的文章

文摘

理由是:肺部微生物空间异构在先进的呼吸道疾病,但它是否健康是未知的空间变化。我们假定肺部微生物宪法的主要决定因素在健康的平衡是移民和消除社区从上呼吸道(城市轨道交通;“适应岛肺模型生物地理学”),而不是区域细菌生长条件的差异。

目的:以确定肺部微生物在健康成人空间不同。

方法:支气管镜检查是健康受试者15日执行。标本收集的顺序在海豆芽和右中肺叶(支气管肺泡灌洗(BAL)),然后在右上叶,左肺上叶,supraglottic空间(通过protected-specimen刷)。使用MiSeq细菌16 s ribosmal RNA-encoding基因测序(Illumina公司,圣地亚哥,CA)。

测量及主要结果:收集的标本BAL之间没有明显差异,protected-specimen刷子。空间上分开肺内的网站,与对方相比,并没有一贯独特的微生物群。平均intrasubject变化明显小于主体间差异(P = 0.00003)。由多个生态参数(社区丰富,社区组成,主体间变异性和相似源社区),右侧上部叶微生物群更相似的城市轨道交通比微生物群从远端站点。作为适应岛模型,预测的社区丰富的源码社区随距离增加而降低城市轨道交通(P < 0.05)。

结论:在健康的肺、空间内微生物群个体的变化明显小于个体间变异。健康的肺部微生物更受到微生物的移民和消除(改编岛模型)比当地生长条件对细菌繁殖率的影响,更多的行列式在先进的肺部疾病。落下帷幕的一个肺段可接受的抽样方法健康的肺部微生物。临床试验注册www.clinicaltrials.gov (NCT02392182)。

关键词:16 s核糖体DNA;支气管镜检查;肺;微生物组。

数据

图1所示。
图1所示。
呼吸道微生物的生态建模。(一个)呼吸道微生物的宪法是由三个因素决定:微生物移民、微生物消除和其成员的相对生殖率。在卫生、社区成员主要是由移民和消除;在先进的肺病,成员主要是由地区经济增长的条件。适应与许可迪克森和他的同事(2)。B)的适应岛模型肺生物地理学。社区丰富的呼吸道健康对于一个给定的网站是移民和消除因素的函数。适应从迪克森和他的同事们(1)许可。
图2。
图2。
支气管镜的采样序列。镇静和管理后上呼吸道局部麻醉,通过口腔插入支气管镜和先进的快速、不吸一个楔形的位置。支气管肺泡灌洗进行的海豆芽(# 1),然后在正确的中部叶(# 2)。protected-specimen刷牙然后在右上叶(# 3),左肺上叶(# 4)和supraglottic空间(# 5)。图改编自最初由帕特里克·j·林奇和c·卡尔·贾菲,医学博士,via Creative Commons Attribution 2.5 license 2006 (http://goo.gl/xuJRCO).
图3。
图3。
任命supraglottic和肺内的细菌社区。(一个和B)非监督分类(主成分分析)supraglottic (SG)与肺内的标本(一个)或个人肺内的标本(B),由样本网站的标签。数字B指在支气管镜检查的顺序采样。Supraglottic社区肺部明显不同于集体(P= 0.006),除了右上叶(原则),个人(看到表2为意义)。LUL =左肺上叶;RML =右中部叶。
图4。
图4。
相对丰富的上呼吸道肺标本的微生物群。20个最丰富的操作分类单元(辣子鸡)supraglottic标本按降序排名意味着相对丰富和展示标本的网站。标本网站标签的解剖位置和顺序采样在支气管镜检查。辣子鸡是家庭:属。酒吧的情节彩色的门(看到门的传说);误差线代表SEM。的和三个最丰富的上呼吸道辣子鸡(普氏菌sp。韦永氏球菌属sp。链球菌sp)所示。
图5。
图5。
体内壁厚菌门的微生物的相对丰度在空间上分开门网站在呼吸道。Supraglottic标本含有明显更大的相对丰度Firmicutes-classified操作比肺标本分类单位集体(P比右侧中部叶标本= 0.04)或(P= 0.03;数据意味着±SEM)。
图6。
图6。
操作分类单位(OTU)丰富随距离增加而减小源社区。稀疏的分析表明,OTU丰富supraglottic空间比在肺内的网站。丰富是正确的上部叶(原则)大于正确的中部叶(RML),适应岛模型预测的肺部生物地理学。OTU丰富的海豆芽(# 1),左肺上叶(# 4)是介于荷重软化和RML (看到主要的文本)。数字指支气管镜的抽样。*P≤0.05。
图7。
图7。
肺内的细菌社区的任命。(一个)非监督分类(主成分分析)肺内的标本,解剖标记的站点。数字关键指在支气管镜检查的抽样。社区成员没有明显不同的跨站点(P> 0.05比较)。(B标记为代表)主成分分析主题。11个主题表现出相似性在肺内的网站,而主题4表现出异质性社区会员。LUL =左肺上叶;RML =右中部叶;荷重软化=右侧上部叶。
图8。
图8。
主体间的比较相似的微生物群解剖网站。微生物群中发现supraglottic空间更类似跨科目比微生物群发现肺内的网站(P≤0.001)。微生物群中发现右上叶更类似跨科目比微生物群中发现右侧中部叶或海豆芽(P≤0.001)。
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