从事白癜风的临床研究 https://m.39.net/disease/a_5488012.html研究简介
人类通过粪便、尿液和皮肤脱屑排出的病毒与动物病毒以及感染无脊椎动物、植物、细菌和真菌的病毒共同组成了一个复杂的污水病毒组,包含多种致病性和共栖病毒。目前,二代测序(NxtGnrationSquncing,NGS)方法被普遍认为是一种高通量低成本的有效工具,可以在多种样品和环境下对微生物进行全面研究。
巴塞罗那大学SandraMP课题组应用不同的NGS策略对城市污水中的病毒组进行了不同程度的分析,鉴定出了多种病毒病原体,相关成果发表在ScincofTotalEnvironmnt杂志上。文章旨在比较两种不同的NGS策略,即非靶向病毒宏基因组(UntargtdViralMtagnomics,UVM)和靶向富集测序(TargtEnrichmntSquncing,TES),从病毒多样性、特异性和基因组覆盖率等方面描述人类排泄污水中的病毒组。此外,当需要对具体病毒家族进行更深入的研究时,扩增子深度测序(AmpliconDpSquncing,ADS)也被视为一种替代策略。本研究侧重于三个特定的病毒家族,人类腺病毒(HAdV),人类乳头瘤病毒(HPV)和人类肠道病毒(EV),因为它们是重要的病原体,且长期由人群排出。此外,本研究分析了从临床样本中获得的肠病毒核苷酸序列,以评估所研究的NGS策略捕获病原体病毒的能力。
研究结果“利用非靶向病毒宏基因组学和目标富集测序对污水进行研究在污水处理厂A收集24小时后获得的城市污水复合样本,采用UVM和TES并行分析(表1)。应用TES共获得万条病毒rads,应用UVM共获得万条病毒rads。正如预期的那样,使用UVM时,Chao1多样性指数显示了更高的丰度,从TES方法的增加到UVM方法的。与未进行富集的2.74%(个序列)相比,探针富集提高了对脊椎动物病毒序列的检测率,提高了81.04%(,个序列)。(表1)不同测序策略从污水处理厂A检测到的各类病毒组的计数
在采用TES方法后,不仅感染脊椎动物的病毒序列数量增加,而且每个病毒家族的物种数量也增加了(图1)。在应用TES时,小核糖核酸科(Picornavirida)和细小病毒科(Parvovirida)的分类分配序列数量较高;在应用UVM时,观察到Siphovirida、Myovirida、Microvirida和Podovirida的噬菌体种类(占总rads的49%),以及病毒植物科Virgavirida、Tombusvirida和Solmovirida的种类(占总rads的30%)较多。此前,Frnandz-Cassi等曾经报道过这些病毒家族在环境中的优势,由于它们作为植物病原体具有潜在的经济影响,因而具有重要意义。脊椎动物家族的序列被鉴定为JCPolyomavirus,Mamastrovirus1,AichivirusA,non-humancircoviruss和parvoviruss,占总序列的2.75%。因此,根据该团队的研究,可以将UVM作为研究环境和临床样本整体病毒组的参考工具。
(图1)不同宿主中通过每种方法得到的病毒种类比较图
然而,当聚焦于感染人类的病毒家族时,TES提供了一种更敏感的方法,允许检测更多的病毒家族,并在一个给定家族中捕获广泛多样的病毒物种,同时提供了更高的读取数。只有在使用TES时才能检测到Adnovirida,Hpvirida,Papillomavirida和Roviridafamilis以及Picornavirida(includinganEV71contig)和olyomavirida的一些物种。在Astrovirida和Calicivirida家族中,与UVM相比,Mamastrovirus1spcis(upto3-log)、Norwalk和Sapporoviruss(upto2-log)的序列大幅增加。从所获得的数据来看,我们认为,TES是获取复杂样本(如污水)中存在的人类病毒总体情况的最佳策略,也是一种可能对环境公共卫生监测有用的技术。
“应用扩增子深度测序研究污水中的特定病毒群:人腺病毒(humanadnoviruss,HAdV)、乳头瘤病毒(papillomaviruss,HPV)和肠病毒(ntroviruss,EV);污水病毒研究中扩增子测序(ADS)和TES的比较在HPV方面,ADS比TES具有更高的物种多样性,其中HPV6和HPV66是ADS检测到的唯一的甲乳头瘤病毒,且是数量最多的亚型,分别占总检测序列的36.01%和21.22%。ADS已经证明了它在研究特定病毒群方面的有效性,它具有更高的敏感性,并提供了给定样本中存在的病毒的大量信息。这种方法以前已被应用于环境样本,用于研究病毒组的多样性,如腺病毒科、乳头瘤病毒或肠道病毒。收集自WWTPA的24小时污水样本,利用特异性PCR引物对HAdV、HPV和EV家族进行ADS评估。应用ADS后得到的结果如(图2)所示。
(图2)通过扩增子深度测序在污水样本A中获得的特定病毒群(人腺病毒、乳头瘤病毒和肠病毒)的多样性
同时ADS获取的HAdV病毒种类与TES类似,以HAdV41和HAdV18最普遍,此外,一些HAdV病毒只有采用TES方法才能测出(例如,HAdV5,HAdV27和HAdV56),而另一些病毒只有ADS才能测出(例如,HAdV18日HAdV12和HAdV61)。在HPV方面,ADS比TES具有更高的物种多样性,其中HPV6和HPV66是ADS检测到的唯一的alphapapillomavirus,且是数量最多的亚型,分别占总检测序列的36.01%和21.22%。
肠道病毒方面,在应用TES时ADS检测到的病毒种类为肠道病毒A、B和C。E-E30是最常见的肠道病毒,其次是EV-C99和EV-A。同时,ADS和TES也获得了EV-A71的序列,这是值得