如何攜帶大便樣本(組學研究如何收集糞便君樣本)

如何攜帶大便樣本：組學研究如何收集糞便君樣本~

千萬條科研道路，美麗數據第一條，

樣本準備不對，說什么都是兩行淚……

代謝組學與腸道微生物群密切相關。微生物可以產生許多化學物質，如激素和維生素。雖然測序平臺可以對復雜的微生物群進行測序16S測序分析，但注釋信息很少，不能提供其真實活動的信息，也不能區分微生物的生存狀態。糞便中的代謝物是腸道菌群和宿主共同代謝的產物，可以彌補這一缺點。

糞便攜帶來自宿主、微生物群和食物殘留物的許多生化合物，并捕獲宿主之間的相互作用產生的代謝物，為研究宿主及其腸道菌群之間的代謝干擾提供了最直接的信息。糞便是一種絕對無創的生物樣本，可以反映疾病條件下的代謝狀況，因此，糞便代謝作為身體代謝的一個重要方面，將討論疾病發病機制，提高臨床診斷的客觀性，研究藥物療效和機制。

下面小鹿對比了糞便樣品的不同形式、不同的部位和儲存方式，哪個更好，哪個更差？快下一步！

01樣本的均質化

1.糞便樣本菌群和代謝物在不同部位分布不同

由于糞便樣品的異質性，可能會導致分析偏差。如圖所示1PCA散點圖顯示，從頂部、邊緣、中部和底部四個不同位置獲得的糞便樣本與均勻漿液后的糞便樣本有顯著的代謝輪廓[1]不同，這種分布在所有個體中都不一致。因此，在臨床冷凍和收集新鮮糞便之前，需要用無菌棒將樣品混合均勻。

圖1|PCA散點圖

2.個體差異

不同個體之間的樣本也會有差異，下圖基于Shannon指數評估發現個體之間的指數評估指數評估alpha多樣性差異明顯，但不會隨著穩定劑的變化和儲存時間的增加而變化。表明個體差異對微生物群落的影響大于其他條件[2]。

圖2|Shannon指數評估發現個體之間的指數評估指數評估alpha多樣性差異

02不同形式糞便樣本的穩定性

采集糞便樣品時，除直接冷凍收集的新鮮糞便外，還可以冷凍干燥或以糞便水的形式儲存。如下圖所示，新鮮糞便在-20℃放置1h之后，代謝輪廓發生了明顯的變化，糞便樣本-20℃放置24h后代謝輪廓相對穩定。然而，與新鮮糞便相比，糞便水在室溫和冷藏條件下更不穩定。研究表明，糞便水的組合對長鏈醇、酯、甾醇等疏水代謝物的損失明顯[3]，而凍干糞便的過程會失去揮發性代謝物SCFAs[4]因此，我們應該根據研究需要選擇合適形式的樣本。

圖3|新鮮糞便與糞便樣品代謝輪廓的差異

03儲存條件對糞便代謝物的影響

在收集了樣本后，有時我們可能無法立即進行相關的實驗，我們需要儲存樣本一段時間。為了減少代謝物的損失，我們選擇了什么樣的儲存條件？

如下圖所示，對于室溫，4℃冷藏和-20℃不同時間存放下糞便樣本，發現4℃在儲存超過24小時后，代謝物發生了顯著變化。乙酸和戊酸的含量在室溫下顯著升高，而琥珀酸和富馬酸的含量顯著降低。-20℃冷藏在短時間內相對穩定，但不得超過1個月。-80℃可以放置3個月，所以樣品收集后，我們的最佳選擇是干冰運輸后立即儲存-80℃冰箱。

圖4|對室溫、4℃冷藏和-20℃糞便樣本儲存在不同的時間

04反復凍融對糞便樣本的影響

在混合儲存條件下，糞便樣本由-20℃保存24h然后在室溫下保存5h，相對于由4℃保存24h然后在室溫下保存5h代謝輪廓更不穩定，特別是氨基酸和尿苷等物質有顯著影響，過程樣品凍融。研究表明，第三次凍融后的樣本對代謝物的輪廓有顯著差異。因此，記住不要重復凍融樣本。如果不可避免，凍融次數不得超過3次。

圖5|反復凍融對糞便樣本的影響

1.OptimizedSampleHandlingStrategyforMetabolicProfilingofHumanFeces.AnalyticalChemistry.2016

2.ComparisonofDNAstabilizersandstorageconditionsonpreservingfecalmicrobiotaprofiles.2022

3.Globalgaschromatography/time-of-?ightmassspectrometry(GC/TOFMS)-basedmetabonomicpro?lingoflyophilizedhumanfeces.JournalofChromatographyB,2013.937:103-113.

4.Speciesvariationinthefecalmetabolomegivesinsightintodifferentialgastrointestinalfunction.JournalofProteomeResearch,2008.7:352-360.

猜你還想看

年度盤點|植物方向TOP10大錦集項目文章

6篇16SrRNA基因測序 代謝組聯合項目文章幫助您快速發送文章

代謝組學樣本收集知道多少~超全攻略讓你輕松get！

喜報|上海師范大學生科學院與鹿明生物全面合作

這篇文章來自鹿明生物