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深度解读 | 肠道菌群和中枢神经系统的关系

原创:  谷禾健康

说话晚、读书读不进、每天不开心不全是我们的错,还可能是肠道菌群有问题。肠道菌群不仅影响消化吸收,还影响神经系统。近年来,科学家们研究发现,肠道细菌可能在神经发育,焦虑和抑郁症的诱发过程中,甚至很多中枢神经系统疾病中,都起着重要的作用。

肠道菌群究竟是什么

首先,我们了解下肠道菌群。
肠道菌群包含居住在胃肠道中的大约100万亿微生物的集体基因组,我们肠道细菌的基因库包含比人类基因组多150倍的独特基因。
在人体定植的许多微生物群落中,肠道菌群正在成为影响宿主健康状况的主要参与者。肠道菌群的组成是在宿主发育早期建立的,并且可以在一生中经历无数的变化。越来越多的证据表明,肠道微生物组与中枢神经系统(CNS)相通。


Ghaisas et al. Pharmacology & therapeutics, 2016

肠道菌群和我们的发育同步
是伴随和影响我们一生的伙伴

  从怀孕时期就影响我们的神经发育

神经发育过程

经研究发现,神经发育的主要过程与母体和新生儿肠道微生物的变化一致


Sharon et al. Cell, 2016


肠-脑轴参与婴儿早期神经发育与感受 

Cong et al., Advances in neonatal care: official journal of the National Association of Neonatal Nurses,2015

接下来我们看看胃肠道是怎么构成的

胃肠道的构成

胃肠道(GI)长5米,上皮表面积约32平方米。它是身体70-80%免疫细胞的家园,超过1亿个神经元,以及多达100,000个外在神经末梢。

微生物组包含多达40万亿个细胞和至少数百种不同的物种。胃肠道的一个重要功能是感知和响应外部线索。

胃肠道由不同的横截面隔室组成。外在的,交感神经和副交感神经纤维通过肠系膜进入胃肠道并且可以延伸遍及肠组织的所有层。各种免疫细胞驻留在肌层,但在固有层中也非常丰富,特别是在Peyer氏斑块和淋巴滤泡中。

这些免疫细胞也与神经元和神经胶质细胞紧密相连。这里显示的上皮由5种不同的细胞类型组成,包括吸收肠上皮细胞,肠内分泌细胞,杯状细胞,潘氏细胞,微细胞。

胃肠道(GI)对于营养物质的吸收,粘膜和全身免疫反应的诱导以及健康的肠道微生物群的维持是必不可少的。

你会发现不只是消化的细胞

还有大量的神经元和免疫细胞

以及海量的肠道菌群

为什么有句话说

“肠胃不好顺带着心情和脑子也不好了”?

肠道又是如何联系到大脑

从而影响神经系统的呢?

经过大量的研究,我们逐步揭开了肠道菌群与大脑之间的联系。

肠-脑轴

人体肠道微生物组以多种方式影响人类大脑健康:

(1)结构性细菌成分如脂多糖为先天免疫系统提供低级强直性刺激。由细菌生态失调,小肠细菌过度生长或肠渗透性增加引起的过度刺激可能产生全身和/或中枢神经系统炎症。

(2)细菌蛋白质可能与人类抗原交叉反应,刺激适应性免疫系统的功能失调反应。

(3)细菌酶可产生神经毒性代谢物,如D-乳酸和氨,甚至有益的代谢物如短链脂肪酸也可能发挥神经毒性。

(4)肠道微生物可以与人类产生相同的激素和神经递质。这些激素的细菌受体影响微生物的生长和毒力。

(5)肠道细菌直接刺激肠神经系统的传入神经元,通过迷走神经向大脑发送信号。通过这些不同的机制,肠道微生物塑造了睡眠和下丘脑 – 垂体 – 肾上腺轴的应激反应的结构。它们影响记忆,情绪和认知,并且在临床和治疗上与一系列疾病相关,包括酗酒,慢性疲劳综合症,纤维肌痛和不安腿综合征。


Wang and Kasper.  Brain, behavior, and immunity, 2014

在健康和疾病的背景下,多个途径引导微生物组 – 肠 – 脑轴的向下和向上方向。

(A)向下,CNS通过影响营养的可用性饱食信号肽,影响肠功能和神经通路的内分泌物来控制肠道微生物组成。

皮质醇的HPA轴释放调节肠道运动和完整性。

免疫途径(细胞,细胞因子和sIgAs)可以开启,用以响应肠道功能的改变。内分泌和神经通路还可以调节来自特化肠上皮细胞的分泌,包括潘氏细胞,肠内分泌细胞和杯状细胞。它们的分泌产物影响菌群的存活和居住环境。

(B)向上,肠道微生物组通过神经(通过微生物组直接激活神经元),内分泌(例如5-羟色胺的肠内分泌细胞释放),代谢(神经活性分子的菌群合成)和免疫(CNS浸润免疫细胞和全身炎症)途径来控制CNS活动。

菌群在健康状态(神经发育)和疾病(一系列神经免疫和神经精神疾病)状态影响CNS。肠腔菌群,其产物由APC取样,附着上皮的SFB(肠内节丝状菌)介导外周免疫培养。

肠道微生物组成,菌群内的特定菌株,益生菌处理,菌群衍生产物和其他因素构成微生物组研究的范围。

由肠道微生物及其产物

直接或间接驱动的基本发育过程


Sharon et al. Cell, 2016
(A)肠道微生物通过各种直接和间接机制将信息传递给大脑。
(B)基因神经发育过程因GF动物的定植或因抗生素消耗肠道细菌而调节。具体而言,以下过程是调节:血脑屏障形成和完整性,神经发生,小胶质细胞成熟和分化,髓鞘形成,和神经营养因子,神经递质,及其各自的受体的表达。

细分来看,肠神经系统(ENS)就是肠道的大脑,同时还是联系着肠道外部(微生物群,代谢物和营养物)和内部(免疫细胞和基质细胞)微环境。

肠神经系统

胃肠生理学的关键方面由肠神经系统(ENS)控制。ENS由神经元和神经胶质细胞组成。

肠神经元位于粘膜下或肌间神经丛中。两个丛都位于两个肌肉层之间。副交感神经纤维释放乙酰胆碱,交感神经释放去甲肾上腺素。这些外在神经纤维可以支配肠神经元,但也与平滑肌,固有层和上皮细胞相关。肠神经元可以相互支配或延伸到固有层,特定的肠道真菌(IFAN)可以突触到交感神经节。

肠神经胶质细胞产生和释放神经营养因子,与肠神经元结合,并延伸到整个粘膜。左列和中间列用颜色编码,分别代表产生特定条件的细胞和分子以及从这些特定条件产生的结果。

肠神经元与胶质细胞的连接


Yoo and Mazmanian. Immunity, 2017

此外肠道菌群还通过释放不同物质和干预免疫系统最终影响血脑屏障和中枢神经系统(CNS)产生联系。

肠道用于收集营养和能量,防止有害的毒素和病原体,并清除废物,它是一个高度动态的环境,受到蠕动活动的周期性波动的影响。这些功能主要受两个肠神经系统(ENS)和驻留在肠道内的亿万共生细菌调节和控制。斑马鱼研究实验表明ENS调节肠道微生物群落成员身份以维持肠道健康。通过施用代表性抗炎细菌菌株或恢复ENS功能来预防ENS突变体中的炎症。

肠-脑之间通讯途径

肠道微生物群与大脑之间可能存在五种通信途径,包括肠道神经网络,神经内分泌 – HPA轴,肠道免疫系统,肠道菌群合成的一些神经递质和神经调节因子,以及包括肠粘膜屏障和血脑屏障在内的屏障。在这个通信网络中,大脑影响肠道运动,感知和分泌功能,来自肠道的内脏信号也影响大脑功能。

肠道微生物群与脑之间可能存在的五种通讯途径


Wang H X, Wang Y P,Chinese medical journal, 2016

神经递质和代谢产物

很多肠道菌群能代谢产生大量神经递质及其类似物,此外肠道菌群的部分代谢物质也会通过免疫系统影响神经系统。


Cryan & Dinan, Nature reviews neuroscience
, 2012

连接菌群和大脑的

还离不开一个重要通道

——血脑屏障

血脑屏障越来越多的证据表明,菌群与中枢神经系统(CNS)相互作用,并可以调节其许多功能。这种相互作用的一种机制是在血脑屏障(BBB)的水平上。细菌可以直接将因子释放到体循环中或可以转移到血液中。一旦进入血液,微生物组及其因子可以改变外周免疫细胞,促进与BBB的相互作用,并最终与神经血管单元的其他元素相互作用。在菌群影响下从外围部位释放的细菌及其因子或细胞因子和其他免疫活性物质可穿过BBB,改变BBB完整性,改变BBB转运率,或诱导屏障细胞释放神经免疫物质。由菌群代谢产物,例如短链脂肪酸,可穿过BBB以影响脑功能。通过这些和其他机制,微生物组-BBB相互作用可以影响疾病的进程。


Logsdon et al, Experimental Biology and Medicine, 2018
图中1层
菌群与全身免疫细胞相通,可影响血脑屏障(BBB)和CNS功能。肠腔不断暴露于来自外部环境的细菌。肠上皮屏障的破坏可允许肠道菌群不受调节的移动进入固有层。


图中2层
细菌可以渗透GALT(肠道相关的淋巴组织)和血腔,它们与各种免疫细胞相互作用,包括T细胞。


图中3层
某些细菌可以刺激效应型T细胞分化。调节性T细胞测量在GALT,血液和脑脊液中局部菌群的变化可促进T细胞脑浸润。


图中4层
循环细菌可以上调炎性细胞因子水平,影响BBB完整性并促进神经炎症。LPS(脂多糖)由细菌因子产生,并且可以作用于内皮TLR(Toll样受体)以促进神经炎症和CNS疾病。


图中5层
细菌代谢物可以上调紧密连接蛋白并改善BBB完整性。


图中6层
代谢物也可穿过BBB以影响神经胶质细胞和神经炎症。微生物组对周细胞的作用仍不清楚。

那么肠道菌群如果发生变化,

会带来哪些神经系统疾病和问题呢?

神经系统疾病的相关菌

目前已经发现一些与神经系统疾病(包括多发性硬化症,自闭症,帕金森病等)研究相关的菌。研究发现,这些疾病患者的某些菌群的数量明显发生变化,具体如下表:


Marietta et al., Neurotherapeutics, 2018

菌群干预或异常会导致的问题

目前有越来越多的证据表明,肠道微生物群在指导和促进大脑发育过程中发挥着重要作用,对健康具有长期的影响。

菌群和菌群产物的扰动

会影响小鼠模型和人类的行为结果

产前效果

产后效果


Sharon et al. Cell, 2016
注:GF – 无菌;      Abx :抗生素;      SPF – 无特定病原体; 
VTA :腹侧被盖区;                PVN – 下丘脑室旁核
SCFA :短链脂肪酸;              ANS :自主神经系统; 
NR2B :N-甲基-D-天冬氨酸受体亚基2B; 

菌群如何影响中枢神经系统疾病

免疫介导的CNS疾病

多发性硬化症

多发性硬化症(MS)是由针对中枢神经组织的自身反应性免疫攻击介导的慢性CNS脱髓鞘疾病。这是通过研究患者和使用称为实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)的MS动物模型来实现的。

如在一系列研究中观察到的,用单一细菌或细菌混合物口服治疗可调节EAE。益生菌动物双歧杆菌减少了大鼠EAE模型中症状的持续时间。

乳酸杆菌(包括LcS),单独施用或与其他双歧杆菌属菌株组合施用,倾向于通过相互调节促炎细胞因子和抗炎细胞因子反应来缓解小鼠EAE症状。

脆弱拟杆菌和乳酸片球菌(菌株R037)的益生菌治疗也显着降低了小鼠对EAE的易感性。

视神经脊髓炎

视神经脊髓炎(NMO),是一种CNS自身免疫疾病,其特征在于视神经和脊髓的免疫介导的脱髓鞘。

研究发现水通道蛋白血清阳性的NMO和NMO谱系疾病患者血清对胃肠道的抗原(最常见的饮食蛋白)抗体水平高于健康对照组,暗示NMO患者微生物群组成和免疫状态的改变。

格林 – 巴利综合征

格林 – 巴利综合征(GBS)是一种周围神经系统的自身免疫性疾病。

空肠弯曲杆菌在家禽中发现的肠道共生物种是由食物污染引起的人类肠炎的主要原因。研究表明弯曲杆菌肠炎患者的GBS风险高。

此外,弯曲杆菌与几种GBS的病理形式有关。不同的弯曲杆菌菌株以及宿主因子在GBS发育过程中形成自身反应性免疫反应中起重要作用。

因此,空肠弯曲杆菌代表了一种介导神经自身免疫的肠道相关病原体。

其他免疫介导的疾病

脑膜炎是CNS保护膜的炎症。病毒或细菌感染可能导致脑膜炎。据报道,成年肠道共生大肠杆菌 K1能够通过母体转移给新生儿引起脑膜炎。

慢性疲劳综合征(CFS),也称为肌痛性脑脊髓炎(ME),目前尚不清楚病因。据推测,共生细菌的转运升高可能是某些CFS患者疾病活动的原因。

非免疫介导的CNS疾病

自闭症

自闭症谱系障碍(ASD)是一系列发育性神经行为障碍,其特征是社交互动和沟通受损。新出现的数据表明肠道微生物组与ASD之间存在联系,可能是直接因果关系,也可能是间接的非典型摄食和营养模式的结果。

肠道微生物群的破坏可能促进产生神经毒素的细菌的过度定殖,从而导致自闭症症状。据报道,在自闭症儿童的粪便样本中存在的梭菌属下的物种数量更多,Bacteroidetes和Firmicutes门的不平衡也表现在自闭症儿童身上。

此外,其他肠道共生物的水平改变,包括双歧杆菌,乳酸杆菌,Sutterella,普氏菌和Ruminococcus属以及Alcaligenaceae家族,与自闭症相关。

肠道微生物组介导的新陈代谢也会影响自闭症。

抑郁症

抑郁症是由神经精神障碍或免疫失调导致的情绪障碍的主要形式。益生菌治疗已经显示出抑制动物抑郁症模型的功效。乳杆菌属下的物种特别表征为抗抑郁剂,包含鼠李糖乳杆菌和瑞士乳杆菌菌株的益生菌混合物通过使皮质酮水平正常化来改善母体分离诱导的抑郁。

类似地,鼠李糖乳杆菌菌株JB-1通过以迷走神经依赖性方式调节皮质酮和GABA受体来减少抑郁相关行为。

双歧杆菌的种类也是有效的抗抑郁药。

如大鼠强迫游泳试验(FST)和母体分离模型所示,Bifidobacterium infantis减轻了抑郁症。涉及的机制包括促炎细胞因子的减弱,色氨酸代谢的调节和CNS神经递质。

此外,含有高水平多不饱和脂肪酸(PUFA)n-3的饮食配方通过与瑞士乳杆菌和长双歧杆菌相似的机制减弱大鼠MI后抑郁症。

焦虑和压力

焦虑和压力是具有神经,内分泌和免疫学基础的情绪障碍的常见形式。暴露于诸如化学,生物或环境刺激的压力因素可引发压力和焦虑反应,其涉及激活HPA轴(下丘脑-垂体-肾上腺轴)。如前所述,焦虑和压力的共病已经在剧烈和轻微的肠功能障碍类型中被感知,强调了肠 – 脑信号如神经递质和免疫因子的作用。

与具有正常肠道微生物群的SPF小鼠相比,GF小鼠显示出增加的运动活性和减少的焦虑。这种行为表型与GF小鼠的CNS中更高水平的神经递质和降低的突触长期增强相关。

后来的研究证实了GF条件下焦虑样行为的减少,这可以通过其他神经化学变化来解释,例如神经递质受体减少和色氨酸代谢增加。因此推测肠道微生物组调节HPA轴的设定点。

有益的益生菌可以改善焦虑。乳杆菌属和双歧杆菌属的特定种类具有抗焦虑作用。用长双歧杆菌,婴儿双歧杆菌,瑞氏乳杆菌或鼠李糖乳杆菌的某些菌株进行益生菌处理单独或联合使用,在动物焦虑模型中归一化行为表型。

Lactobacillus farciminis还抑制了应激诱导的肠道泄漏并减弱了HPA轴应激反应。

由瑞士乳杆菌和长双歧杆菌组成的益生菌制剂显示出在大鼠中的抗焦虑样活性和对健康人受试者的有益心理作用。

通过益生菌调节微生物组可以减轻由对刺激的外周神经反应和对CNS的信号转导引起的伤害性疼痛。在乳杆菌属的种中可见抗伤害感受作用。

罗伊氏乳杆菌还减轻正常大鼠CRD诱导的内脏疼痛。

L. paracasei使抗生素扰动小鼠的CRD内脏超敏反应正常化。

嗜酸乳杆菌通过诱导阿片样物质和大麻素受体在肠道疼痛中产生镇痛作用。

此外,两项研究支持IBS背景下特定婴儿双歧杆菌菌株的抗伤害感受作用。

其他神经精神症状

微生物组与其他神经精神疾病有关,其中经常发生基于免疫和非免疫的病因的混合物。GF动物表现出缺陷的记忆和认知能力。用小鼠菌群重新定殖GF小鼠可以增强或减少探索行为。海马脑源性神经营养因子水平与探索行为正相关。

益生菌能够改善感染引起的记忆功能障碍和糖尿病引起的认知缺陷。肠道微生物组的膳食改变也调节了小鼠的认知和学习行为。

总而言之,肠道菌群的研究对于CNS疾病相关的诊断,预后和治疗都有很大的意义。

主要参考文献

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Rolig et al. (2017). The enteric nervous system promotes intestinal health by constraining microbiota composition. PLoS Biol. 15(2): e2000689. 

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Desbonnet L. et al. (2015) Gut microbiota depletion from earlyadolescence in mice: Implications for brain and behaviour. Brain Behav Immun. 48:165–173.

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文献范围包括生命科学,医学,环境科学等,内容包括摘要2600万,全文650万,句子2.4亿,最后更新时间为 2019-5-6

肠道菌群样品送样要求和质控标准

DNA样品:

请注明浓度和送样体积。样品保存期间切忌反复冻融,低温运输。

质量要求:浓度>10ng/ul,体积>20ul,A260/A280应在1.5至2.0之间;(若样品中其他干扰性DNA含量较多,如组织DNA,请提高送样量)

电泳检测:主带明显,无明显RNA条带。若是可以,请提供质量检测相关数据和图片,如:Nanodrop仪器检测数据或电泳胶图。

——不符合要求的DNA样品须第一时间与客户沟通,待客户答复后再做处理。(不保证测序周期)

处理方法:重新送样,或者尝试扩增。

重新送样处理的样品,测序周期重新计算;

尝试扩增处理的样品,不保证实验结果和实验周期。

粪便样品:

  • 不含样品保存液/裂解液的样品

此类样品仅适用于小鼠、大鼠等样品。切记此类样品必须低温运输(非低温可能导致样品中菌群分布发生变化),否则不保证测序数据的真实性。

  • 含样品保存液/裂解液的样品
  • 合格样品

粪便大小适中(黄豆大小),样品管中含有大量保存液/裂解液。

例,颗粒状粪便取样量视大小而定,如小鼠粪便2粒、大鼠粪便1~2粒;

人等动物的粪便样品参照取样说明,规范取样。

  • 问题样品

Ⅰ、不合格样品:

样品管内液体无明显颜色变化,且无固体存在——视为不合格样品

样品管中样品量过多,保存液/裂解液过少、或者没有——视为不合格样品

Ⅱ、可尝试扩增样品:可尝试扩增;若未扩增成功,须三天内反馈给客户

样品管内液体有明显颜色变化,但含有类胶体物质——视为可尝试样品

样品管内液体有明显颜色变化,但无固体存在,且总体积少于200ul——视为可尝试样品

寄送要求:

低温寄送:不含样品保存液的样品,必须低温寄送。如果使用冰袋,寄送时间不超过48h ;如果使用干冰,寄送时间不超过72h。

常温寄送:含有样品保存液的样品选择常温寄送。

谷禾健康2019年端午节收样及报告安排

收样安排

端午前实验室的收样时间截止 6 月 6 日,客户的样本必须在 6 月 5 日前送到实验
室会安排节前上机。端午期间 6 月 7 日至 6 月 9 日实验室无法收样。


报告交付
原定 6 月 7-9 号出具报告的样本报告将延后于 6 月 10 号出具。

2019年端午节期间样本接收及报告交付安排
杭州谷禾信息技术有限公司
2019年6月1日

谷禾健康2019年春节收样及报告安排

收样安排
春节前实验室的收样时间截止1月31日,客户的样本必须在12月29日前送到实验室会安排节前上机。春节期间2月1日至2月10日实验室无法收样。
报告交付
1月23到29日收到样本交付期限为节后2月12日;
原定2月5号出具报告的样本报告将延后于2月12号出具。

2019年春节期间样本接收及报告交付安排
杭州谷禾信息技术有限公司
2019年1月14日

谷禾健康2019年元旦收样及报告交付安排

收样安排
元旦期间实验室的收样时间截止12月29日,客户的样本必须在12月29日前送到实验室。元旦期间12月30日至1月1日实验室无法收样。
报告交付
如收到样本交付期限落在元旦期间或样本收到的时间内含元旦假日,将根据放假的时间自然顺延,具体交付时间再沟通确认;
原定1月1-2号出具报告的样本报告将延后于1月3号出具。
2019年元旦期间样本接收及报告交付安排

谷禾健康

谷禾健康2018年国庆收样及报告安排

收样安排

国庆期间实验室的收样时间为 9 月 30 日,客户的样本必须在 9 月 30 日前送到实验室。国庆期间 10 月 1 日至 10 月 7 日实验室无法收样。

报告交付

如收到样本交付期限落在国庆期间或样本收到的时间内含国庆假日 7 天,将根据放假的时间自然顺延,具体交付时间再沟通确认;
原定 10 月 2-3 号出具报告的样本将在国庆期间完成检测上机,报告将延后于 10 月 9 号出具。

 

2018年国庆期间样本接收及报告交付安排

君验精准健康检测报告更新日志

V20181010

修正苹果手机使用微信浏览器查看提示信息无法点开的问题

开始启用v3.3疾病预测模型,疾病之间干扰会更加少

修正认知障碍风险提示总览与详情部分分值不一致问题

 

V20180913
修正疾病总分计算中对于年龄的识别错误,原来部分低年龄段样本由于年龄识别判断bug会因为不符合年龄段的疾病风险导致疾病分值偏低。
修正后部分样本的疾病分值会提高,相应的健康总分也会更新。请以修正后的分值为准。

V20180808:
打印版增加个体食物推荐列表
雌激素水平评估修正完善

v20180801:
在线版更新
修正说明?点击不消失问题
修正侧边菜单栏窗口尺寸变化异常问题
加强报告主菜单栏阴影,便于快速识别
修正儿童总分计算偏低问题

修正管理版后台不同报告版本跳转问题,正确识别菌群版

v20180725:

打印版更新

修正建议文字清晰度

修正指标范围清晰度

在线版更新

增加40岁以上绝经女性非卵巢雌激素水平评估指标

更新健康人群队列数量,增加0~7岁健康儿童参照人群数量

 

v20180718:

更新在线绑定页面,减少问题填写

 

v20180714:

打印版更新

重新设计版式,全面更新以页面模式展示

增加厚壁菌、拟杆菌比例

增加香浓指数和菌种数量

更新疾病风险分值分布图,以实际验证人群检验模型和风险分值分布

在线版更新

以分栏式页面展示不同内容

新增分项健康评估分值

使用v20180710疾病模型,大幅增加结直肠癌、肝病等人群数量,部分疾病检出率大幅上升,总体分值相对统一

 

v20180615:

在线版更新

增加菌群详情部分,在页面中给出具体门、纲、目、科、属、种对应注释具体菌及丰度

修正部分文案错误

去除血清素缺乏建议中的药物建议

 

v20180610:

在线版更新

重新增加抗生素抗性中beta-内酰胺类药物的抗生素抗性风险评估

 

v20180510:

在线版更新

胃病调整,增加检测模型敏感度,增加胃癌样本

新增菌群检测版本,仅提供菌群信息

 

v20180420:

疾病模型更新,部分疾病使用深度神经网络模型,使用7万例样本进行基础网络构建。迁移学习提升少样本疾病预测可靠性。

 

v20180310:

在线版更新

增加个体化食物推荐

增加自闭症疾病风险评估

 

v20180114:

菌群注释大幅增加人体致病病原菌增加至340种,并全部注释到种,已去除25种分辨精度不足的菌

 

v20171210:

增加菌群详情,提供完整的菌群构成丰度和菌注释

 

v20171116:

更新疾病预测模型,提高疾病检出率,增加疾病风险预防提示,将潜在风险人群分值提升至0.3~0.5区段

 

v20170730:

更新疾病预测模型,使用新的机器学习方法,减少疾病之间相互干扰

 

v20170503:

暂时下线肥胖、慢性疲劳综合征以及季节性过敏和骨质疏松,因样本数量尚不足以使模型获得稳定预测,转入alpha测试阶段

调整肝病风险,精细化预测乙肝、肝功能异常、肝癌

增加营养部分,加入各种氨基酸、加入维生素A、B族维生素、D

 

v20170415:

君验专业版上线

完整提供菌群构成、疾病风险和营养构成三大模块

在线版更新

重新排版并增加说明和背景知识

增加疾病风险评估的准确度及人群分布图

 

v20161013:

增加血清素代谢及睡眠质量

增加人群分布,扩增为2.4万人

 

v20160715:

疾病增加胃病、肾病、肝病、胆病、心脑血管疾病、抑郁症、老年痴呆

 

v20160322:

增加疾病风险评估

首批疾病包括:IBS、IBD、结直肠癌、II型糖尿病以及自体免疫疾病

肥胖、慢性疲劳综合征以及季节性过敏

另外初步测试骨质疏松

 

v20151005:

增加代谢和6种营养成分分析内容

增加抗生素抗性评估内容

 

v20150712:

首个正式在线评估版上线

提供菌群多样性及菌群失调

健康人群分布

具体菌群情况

 

v20150510:

首批1万例临床病理样本检测完毕,疾病模型及人群菌群分布初步构建完成。

谷禾人体肠道菌群开放基金

申请指南

谷禾是中国乃至全球领先的肠道菌群和精准健康检测公司,专注于肠道菌群检测及其在健康临床领域的实际应用。

一、基金设立的目的

肠道菌群复杂多样,与众多环境及疾病因素息息相关,解析肠道菌群与健康的关系需要针对大量不同人群、环境和条件下的菌群样本及研究。为推动肠道菌群的健康及临床应用,谷禾基于自身检测和数据分析优势设立开放基金,希望联合来自各个领域和方向的研究人员以及合作者,帮助完成大样本队列的实验和检测以及后续的深度分析。最终早日实现肠道菌群在现实生活和临床应用中的落地。

二、基金主要支持方向

基于上述目的和定位,支持方向为人体肠道菌群研究,具有实际临床意义或健康检测价值的实验设计或设想。不仅限于科研人员,也面向公众、团体和机构。

方向可以包括:传染病、肿瘤、慢性病、药物、营养或发育等,并不仅限于疾病或诊疗,也可包括饮食、生活方式、生长发育或认知心理等方向。

注意:本基金仅支持人体肠道菌群研究,且研究目标为实际应用导向。

三、基金支持内容

基金为长期开放,随时申请,申请通过后签订项目合同,并随时公布入选项目清单,并会同时定期公布项目进展情况。

项目会分三个阶段,根据项目进展情况逐步推进,由谷禾专家团队评议是否进入下一个阶段。

基金不直接提供资金,谷禾会免费提供包括:

1、研究方案设计,2、取样保存盒,3、样本处理测序,4、数据分析报告,5、论文图表及撰写支持,6、应用模型构建

另外根据样本采集和招募需要,谷禾可提供在线信息登记和为样品提供参与者提供菌群检测报告。

三个阶段分别是:

第一阶段为100例探索阶段

第二阶段为300~500例大样本验证阶段

第三阶段为500~1000例临床或实际应用阶段

四、受理时间

随时申报,申请书递交后1周内回复,项目是否支持由谷禾专家团队评议。

五、其它事宜

1、研究年限

每个课题根据不同阶段,研究年限为1~3年。

2、申请路径

开放课题申请书可通过下方链接在线申请填写。

点击在线申请

3、申请书重点考核

申请关键需要明确研究目标,必须具备实际临床或检测应用价值。

申请人需要明确说明具备的研究条件,包括人群队列召集或样本获取途径,样本收集周期等,另外已有部分样本或数据的研究优先支持。

有下列情况之一者不予受理:

(一)申请书填写不合要求;

(二)不符合资助范围;

(三)申报材料不齐全;

(四)申报材料填写不真实。

4、知识产权及信息安全

本开放基金所涉及具体研究方案、样本原始数据、发表论文知识产权均归申请人所有,谷禾仅对样本数据具有使用权。

谷禾不要求论文署名,仅要求相关研究发表论文中注有致谢。

所有研究样本及样本贡献人员个人信息均需脱敏。

六、管理办法

基金管理流程:

1、申请人通过在线提交申请书

2、谷禾专家委员会审议,通过则签署开放基金项目合同书

3、签署合同书后1周内谷禾发放第一批50例取样盒,申请人在3个月内完成先期测试和实验

4、发放第二批50例取样盒,申请人在3个月内完成第一阶段取样和调查

5、如申请人申请进一步开展第二阶段,谷禾专家委员会在2周内完成第一阶段数据的评估,确定第二阶段研究规模并发放一半的取样盒

6、申请人在4个月内完成该批次的测试和实验研究,发放剩余取样盒,第三阶段依次类推,阶段周期延长为6个月。

项目实施过程中,申请人须符合伦理原则,严格遵照伦理审查规范。

项目进行期间调整或更换课题申请者必须经谷禾批准。

项目启动后,申请人有责任和义务建立完整的数据和课题档案,包括课题执行中的各类报表、各种原始实验记录、图表、数据、光谱原件及论文,并在课题结束后整理齐全交谷禾归档保存。

 

项目实施过程中,申请人须在项目阶段周期内开展研究和课题,无正当理由逾期或无进展者,谷禾将停止资助。

基金支持不得用于与申报课题无关的方向,如不严格执行谷禾可拒绝提供的技术和服务支持。

 

点击在线申请

 

已开展申请项目(更新日期20190606):

项目名称
申请人
单位
项目阶段
启动日期
肠道菌群特征用于心梗及脑梗风险监测
何煜舟
浙江省中医院
第三阶段
20170513
轮状病毒与诺如病毒感染腹泻儿童肠道菌群改变差异研究
谢晓丽
成都妇女儿童中心医院
第一阶段
20180328
HP根除成功与否儿童治疗前肠道菌群特征差异
谢晓丽
成都妇女儿童中心医院
第一阶段
20180325
儿童食物过敏性慢性腹泻肠道菌群特征调查
谢晓丽
成都妇女儿童中心医院
第二阶段
20180403
胃癌患者肠道菌群特征及与结直肠癌患者差异
沈健
浙江省人民医院
第一阶段
20180428
皖南地区胃癌、结肠癌肠道菌群特征研究
徐振宇
皖南医学院弋矶山医院
第一阶段
20180518
多组学整合分析肠道菌群在妊娠糖尿病及合并症患者发病中的作用
孙嘉
江南大学食品学院
第二阶段
20180525
便秘,肥胖以及糖尿病人群复合特征菌群
樊沅峰
中国康纳斯
第一阶段
20180718
人牙囊原虫感染对儿童肠道菌群的影响
田利光
中国疾病防控中心
第一阶段
20180803
直肠癌局部肠道菌群的培养组学及基因组学研究
左志贵
温州医科大学结直肠癌临床研究中心
第一阶段
20180818
结直肠癌前病变患者肠道及粪便菌群特征异同分析与规范治疗后肠道及粪便菌群差异性分析 项目
陈婷婷
南京中医药大学肿瘤协同创新中心
第三阶段
20190220
F,nucleatum协同CRM促进结直肠癌细胞侵袭的研究
李祥
温州医科大学
第二阶段
20190328
生长迟缓儿童肠道菌群分布研究
王春林
浙江大学医学院附属第一医院
第一阶段
20190516
北京地区职业人群慢性代谢性疾病风险防控的系统医学精准防控工具探索
周贵常
中关村卓益慢病防治科技创新研究院
第一阶段
20190601

君验肠道菌群精准检测

君验肠道菌群健康检测是面向全年龄段人群检测人体肠道菌群构成和健康状态的专业检测服务。
使用新一代高通量基因测序技术,提供精确全面的肠道菌群构成分析。
该版本为消费者提供了便捷精准的探索自身肠道菌群的方式,背后是谷禾多年技术研发和专业肠道菌群检测的支持。

检测报告内容

健康评估总分

肠道年龄评估(将上线)

肠道菌群检测

肠道菌群平衡指数、菌群多样性指数

有害菌、有益菌丰度

超过7万5千种肠道菌群丰度

与疾病相关菌异常检测

致病菌检测:艰难梭菌、沙门氏菌、志贺氏菌、弯曲杆菌

性能指标

检测技术:高通量基因测序

检测样品:粪便

检测基因:16S rDNA

技术平台:Illumina Hiseq

测序深度:3万

有效期:2年

检测周期:2周

特点

肠道菌群种类数量从200~2000种,个体差异巨大

粪便取样简单无创,棉签变色即可

在家就可取样,无需前往医院,手机电脑查看或打印报告

高通量基因测序技术精确检测肠道菌群

致病菌涵盖:艰难梭菌、沙门氏菌、志贺氏菌、弯曲杆菌

近20万例人体肠道菌群样本数据库,可精确到种

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