微生物学方法 44 人体微生物学—— Methods in Microbiology volume 44 The Human Microbiome

 

作者:Colin Harwood

出版:: Zoe Kruze

索书号:Q93-33/M592/2017/V.44/Y

ISBN:  978-0-12-813714-7

藏书地点: 武大外教中心

 

《微生物学方法》于40多年前建立,是关于微生物学领域的技术和方法的最有声望的系列书籍:《微生物学方法》回顾了与微生物学领域相关的方法,在这些领域中,新技术和发展中的技术产生了最大的影响,它还为读者提供了经过试验和测试的前沿操作方法。

当前的人类微生物组,强调了高通量测序技术对我们理解人类微生物组的影响,促进快速分类学分析的技术发展变得越来越重要。本卷《人体微生物学》描述了目前的方法学,以确定的立场分类单位、功能侧写和代谢途径重建。本卷中所讨论的技术组合已经对我们的理解产生了深远的影响,这些影响包括生态失调和与年龄相关的变化如何影响健康、免疫调节、癌症和病原体的竞争性排斥。

据估计,存在于一个人体内或身上的微生物,即人类微生物群,有10-100万亿细胞,与构成人体的细胞数量(37.2万亿)相近或略多一点。微生物群由共生和共生微生物组成,包括细菌、古生菌、真菌原生生物及其病毒。世界上已经启动了许多微生物群落项目。在过去的十年里,世界各地开展了许多微生物群落项目,每一个项目都旨在了解这些微生物在人体不同部位和体内的组成和作用。这些研究不仅揭示了为这些群落做出贡献的微生物的非凡多样性,而且开始显示出这些群落通过排除病原体、调节免疫反应和提供必要的营养物质,在维持良好的健康和福祉方面发挥着重要作用。例如,正常健康肠道微生物群的失调可导致严重的肠道炎症性疾病,如抗生素诱导的艰难梭菌导的溃疡性结肠炎和克罗恩病。

人体微生物组是人体微生物及其基因组的总和,由于人体肠道微生物占人体微生物总量的90%以上,因此目前的研究主要集中在人体肠道微生物组。

《人体微生物学》于2017年由Zoe Kruze 出版社出版,作者是Colin Harwood。总共包括三个章节,每个章节都是以一篇篇文献的方式呈现,排版清爽,重点突出,内容丰富,既讲解了人体微生物方面的基础知识,还讲解了目前研究人体微生物群的一些新进展。

由病原体引起的疾病已经被研究了几十年,但是这些疾病的机制仍然没有被完全了解。下一代测序提供了一种强大的技术,可以在基因组水平上观察病原体的变化和微生物群落的组成。这反过来又促进了对微生物组与疾病之间关系的研究。第一章首先讨论病原体---疾病模式下的生物信息学应用。然后,介绍了16S rRNA测序方法,以及它如何帮助确定群落的分类。接下来,它提供了元基因组猎枪测序数据和几个元基因组生物信息学工具,以及人类疾病和微生物群落之间关联的例子,讨论了通常用于宏基因组数据的分析方法,包括统计、机器学习和网络分析。最后,对不同的测序平台进行总结,并对整合不同的组学测序技术和纵向样本进行展望。

第二章是一篇综述,归纳总结了有关食道微生物组的主要发现,包括:(1)食道微生物组的组成;(2)食道微生物组的功能;(3)食道微生物与疾病的关系等。胃肠道内的微生物,即GTI菌群,有利于宿主的新陈代谢和消化,从而与宿主建立共生关系。近年来,该菌群已成为引起胃肠反流病、巴雷特食管病、食道癌等多种肠道疾病的重要因素。考虑到当地的细菌种群会影响个体的疾病易感性,近十年来人们对胃肠道的微生物群落进行了深入的研究。胃肠微生物学传统上侧重于培养菌落,以检测病原体和诊断肠胃炎和结肠炎。在过去的十年中,食道的细菌种群已经成功地用培养无关的技术进行了鉴定。目前研究人员的主要焦点是研究微生物群落的功能及其对宿主的影响。

第三章提供了一个全面的回顾,包括对阴道微生物群落在维持女性妇科和生殖健康中的作用的当代认识,总结了神学院的发现,并强调了分子技术在哪些方面提高了我们对阴道微生物群落的整体认识。人类阴道是整个生物群落中最具生态学意义和最重要的微生物生态系统之一。健康的人的阴道通常是由乳酸菌类控制的。因此,阴道乳酸菌是预防潜在病原体的第一道防线,从而保护和维持女性的妇科和生殖健康。虽然目前对这一系统的了解主要来自早期的研究和传统微生物技术的应用,但更新和更复杂的技术大大加深了这种了解。其中,以分子为基础的技术增强和加强了这些发现,提供了对微生物--微生物和微生物--宿主在阴道微生物生态系统中的相互作用的精细化理解,同时也提供了新的和重要的见解。基于16S rRNA基因测序的研究,将育龄妇女阴道微生物群落分为五种主要的微生物群落状态,发现并不是所有的乳酸菌在维持生殖健康方面都是平等的。此外,最近的基因组学、蛋白质组学、宏基因组学、代谢组学和免疫学研究为各种乳酸菌与宿主的独特相互作用和促进阴道健康的潜在机制以及可能扰乱系统的机制提供了新的见解。

总的来说,《人体微生物学》一卷的微生物学方法主要是一些致力于用于人类微生物群的元基因组分析的当前和新兴的知识和技术。通过列举发表文献的方式,清晰明了、图文结合地讲解人体微生物学的相关知识和技术,对于想要了解宏基因组数据的分析方法、食道细菌种群、阴道微生物群落怎样影响女性生殖健康的研究人员、科学家和医学专业人士来说,本卷书确实是一本值得一看的书籍。

 

本书目录

贡献者

前言

第一章   微生物组分析中的生物信息学

Yuhan Hao, Zhiheng Pei, Stuart M. Brown

1.介绍

2.生物信息学在单抗原分析中的应用

3.微生物群落分析的生物信息学应用

3.1 基于16S rna的方法与分类多样性

3.2 元基因组猎枪测序法

4.统计、机器学习和网络分析

5.测序平台

6.前景

致谢

参考文献

进一步阅读

第二章   食道微生物群在健康与疾病方面的综述

Dervla Kelly, Liying Yang, Zhiheng Pei

1.介绍

1.1 食管微生物组组成

1.2 食道微生物组间的变异

2.食道微生物群的功能

2.1 微生物群的屏障功能

2.2 微生物群的代谢功能

2.3 微生物群的免疫调节

2.4 肠道微生物群对宿主的影响

3.食道微生物群与疾病

3.1 食管微生物群、反流性疾病和巴雷特食管

3.2 食道微生物群和癌症

4.未来的发展方向

4.1 研究设计

4.2 “组学”技术

4.3 世代交替

4.4 环境转录组

4.5 环境转录组学和代谢组

结论

致谢

参考文献

第三章   应用分子方法了解阴道微生物群在健康和疾病中的作用

Joanna-Lynn C. Borgogna, Carl J. Yeoman

1.研究

2.乳酸菌调节的保护

2.1阴道微生物群中的乳酸菌

3.阴道微生物

3.1社区状态类型

3.2 CST-I:以卷曲乳杆菌为主的微生物群

3.3 CST-III: L.以矿质为主的微生物群

3.4 CST-II: L. gasseriCST-V: L. jenseni占主导地位的微生物群

3.5 CST-IV: 乳酸菌发育的微生物

4.阴道微生物群调节剂

4.1年龄和生理

4.2月经期

4.3怀孕

4.4母体行为

4.5性活动

5.阴道畸形与发病

总结与结论

参考文献

进一步阅读