Abstrakt

Beschleunigung der Darmmikrobiomforschung durch umfangreiche Probensammlung

Zoe Zreloff, Danielle Lange, Suzanne Vernon, Martha Carlin, Raul Cano

Hintergrund : Eine minderwertige Qualität des biologischen Materials beeinträchtigt die Daten, verlangsamt die Entdeckung und verschwendet Forschungsgelder. Das Darmmikrobiom spielt eine entscheidende Rolle für die menschliche Gesundheit und Krankheit, doch der Optimierung der Methoden zur Sammlung und Verarbeitung menschlichen Stuhls wurde bisher wenig Aufmerksamkeit gewidmet.

Methoden: Wir haben den gesamten Stuhlgang von zwei gesunden Freiwilligen gesammelt: einen, um die Heterogenität der Stuhlprobe zu untersuchen, und einen, um die Parameter für die Handhabung der Stuhlprobe zu testen. Sequenzierungs- und bioinformatische Analysen wurden verwendet, um die Zusammensetzung des Mikrobioms zu untersuchen.

Ergebnisse: Das Mikrobiomprofil variierte je nachdem, wo die Teilprobe aus dem Stuhl entnommen wurde. Die äußere Rinde des Stuhls war reich an bestimmten Stämmen und arm an anderen, während der innere Kern des Stuhls entgegengesetzte Mikrobiomprofile aufwies. Die Probenverarbeitung ergab auch unterschiedliche Mikrobiomprofile. Homogenisierung und Stabilisierung bei 4 °C ergaben bessere mikrobielle Diversitätsprofile als die frischen oder gefrorenen Teilproben derselben Stuhlprobe. Die Bakterienvermehrung setzte sich in der frischen Teilprobe fort, als sie bei Raumtemperatur verarbeitet wurde. Bacteroidetes vermehrte sich und Firmicutes nahm während der 30-minütigen Verarbeitung der frischen Probe ab. Die gefrorene Probe wies insgesamt eine gute Diversität auf, aber Proteobacteria nahm wahrscheinlich aufgrund des Einfrierens/Auftauens ab.

Schlussfolgerung: Das Mikrobiomprofil ist spezifisch für den Teil des Stuhls, aus dem die Probe entnommen wird. Die Entnahme, Homogenisierung und Stabilisierung der Stuhlprobe bei 4 °C für 24 Stunden liefert eine saubere, qualitativ hochwertige Probe in ausreichender Menge, die in Aliquots mit nahezu identischen mikrobiellen Diversitätsprofilen gelagert werden kann. Diese Entnahmepipeline ist von entscheidender Bedeutung, um unser Verständnis des Darmmikrobioms in gesundem und krankem Zustand zu beschleunigen.