6分的非靶向代谢组学思路，确实值得拥有! | 用户文章

今天小编接下来抽丝剥茧来和大家分享下这篇联川生物客户经典的非靶向代谢组学文章，思路上值得大家借鉴和思考，尤其是研究微生物定植抗力的老师。废话不多说，上干货：

论文标题：Symbiotic Bacterium-Derived Organic Acids Protect Delia
antiqua Larvae from Entomopathogenic Fungal Infection

刊登日期：2020年11月

发表杂志：mSystems

影响因子：6.663

开展项目：非靶向代谢组学

背景知识：

1） 定植抗力：由肠道正常菌群提供的对致病菌和潜在致病菌在肠道中的定植和增殖的抵抗力成为定植抗力。

2） 微生物对动物宿主的抵抗的保护作用已经得到广泛的研究，但是并没有得到究竟是哪些物质起到定植抗力的作用。

3） Delia antiqua 和其共生的6种细菌可以作为模型进行后续的研究（6种细菌保护幼虫免受球孢白僵菌的感染）。

研究思路及结果

1）确定研究对象

 针对这种共生系统，比较了这6种细菌和一种无抑菌作用（Klebsiella oxytoca）对球孢白僵菌及其侵染的效果。

2）非靶向代谢组学进行代谢物鉴定及寻找差异

 比较6种细菌和Klebsiella oxytoca 代谢组学上的差异，从而确定预防感染的代谢产物。

3）对候选代谢物进行正向验证

通过非靶代谢组学拿到的结果，进一步测定了无菌和非无菌幼虫候选代谢物的浓度。

4）对候选代谢物的功能进行反向验证

 人工混合代谢物看对孢白僵菌的的影响及对Delia antiqua幼虫的感染情况。

结论：与Klebsiella oxytoca相比，这六种细菌产生的代谢混合物对分生孢子萌发，球孢杆菌的菌丝体生长和真菌感染均具有抑制作用，进而揭示了介导定植抗力的新型分子，从而有助于发展定植抗力的化学机制。

上述已经非常清楚作者的思路了，那让我们看看作者做了哪些工作？

Fig1 Delia antiqua（幼虫)在球孢白僵菌的BB1101处理下，接种了6种共生菌与Klebsiella oxytoca B313 对幼虫的生存期进行比较，所选择的所有六个细菌菌株均以剂量依赖性方式显著抑制了球孢白僵菌BB1101的分生孢子萌发，幼虫的成活率明显提升。

(a) S. faecium B253 versus K. oxytoca B313; (b) E. ludwigii B424 versus K. oxytocaB313; (c) S. plymuthica B585 versus K. oxytoca B313; (d) P. protegens B108 versus K. oxytoca B313; (e) C. freundii B505 versus K.oxytoca B313; (f) S. maltophilia B263 versus K. oxytoca B313

Fig2 通过比较6种细菌和Klebsiella oxytoca 代谢组学上的差异，对上下调代谢物进行统计、Venn图取交集，最后排除非抗性的代谢物（如L-酪氨酸，L-山梨糖，L-亮氨酸和L-缬氨酸是微生物通常用作营养物的常见化合物），排除后确定10种候选代谢物。

Fig3 鉴于无菌和非无菌的幼虫体表候选代谢物浓度不同，通过anti-B. bassiana bioassay的方法进行体表代谢物浓度的测定，作者发现10种候选代谢物9中代谢物均被显著性检测出，其中胸腺嘧啶未检出，并确定9种代谢物。

备注：（a至j）分别为己二酸，吲哚乙酸，戊二酸，酮异己酸，苯乳酸，尿酸，吡啶甲酸，乙基丙二酸，次黄嘌呤和胸腺嘧啶，“ *”表示两个方框之间的显着差异（P＜0.05），“ NS”表示两个方框之间的无显着差异（P＞0.05）。框内的小圆圈表示每次测试的原始值，框附近的数字标签表示原始值的平均值。

Fig4 （图a和图b）在两种代谢物混合物的存在下，对球孢白僵菌BB1101的分生孢子萌发和菌丝体生长的影响。

（图c和图d）在一定浓度的一系列代谢产物混合物的作用下，使球孢杆菌BB1101的分生孢子萌发。

备注：方框图中的值表示相对于对照（SD）的分生孢子萌发率或菌丝体生长率。每个框上方的不同字母表示每组框内多次比较的显着差异（n 6；“对照” 0 mg / L）。

小编点评：

本文通过提出想解决的问题：探寻影响定植抗力的问题，利用严谨的研究模型（Delia antiqua 6种细菌共生可以保护幼虫免受球孢白僵菌的感染），数据分析和排除非抗性代谢物锁定差异代谢物候选，并进行正反验证其预防感染结果的准确性。文章思路清晰简单严谨可靠，确实是一篇思路上可以借鉴的非靶向代谢组学的好文，好了今天的分享就到这里了。

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