16S RRNA遺伝子フラグメントの次世代シーケンスに基づいて、1型および2型糖尿病の成人患者における腸内微生物叢の特徴

はじめに科学的データは、腸内微生物叢が1型および2型糖尿病の発生に及ぼす影響を示していることを示しています（それぞれT1DMとT2DM）。16SリボソームRNAの配列分析では、腸生態系の数百個の細菌種が同定されましたが、そのほとんどは培養できません。目的T1DMおよびT2DMの成人患者の腸内微生物叢組成を評価し、微生物学的検査結果と患者の臨床データとの間のリンクを確立することを目的としました。患者と方法3群の糞便サンプルから分離されたDNAを調べました：健康なボランティア（n = 23）、T1DMの患者（n = 22）、およびT2DMの患者（n = 23）。次の生成シーケンスは、Miseqプラットフォームで実行されました。結果、門門レベルでは、硬化菌がすべてのグループで普及しました（> 77％）。分類レベルL2（門）およびL6（属）では、特にT2DMグループで細菌プロファイルで有意差が示されました。細菌のいくつかの属と、T2DMグループのグリケート化ヘモグロビンA1cの割合の間に負の相関が観察されましたが、T1MとT2DMグループの両方でビフィドバクテリウム属と高密度リポタンパク質コレステロールレベルに属する細菌との間に正の相関が明らかになりました。結論私たちの結果は、血糖を制御するための新しい方法として、微生物叢組成の修飾に基づいて糖尿病患者の個別療法を開発するために、腸内微生物叢の分野で研究を実施するための根拠を提供します。次の生成シーケンスにより、サンプルに存在するすべての細菌のDNAとその分類学的分類を迅速に識別することができます。

Introduction Scientific data indicate a possible influence of gut microbiota on the development of type 1 and type 2 diabetes mellitus (T1DM and T2DM, respectively). Sequence analysis of 16S ribosomal RNA identified several hundred bacterial species of the intestinal ecosystem, most of which cannot be cultured. Objectives We aimed to evaluate gut microbiota composition in adult patients with T1DM and T2DM and establish a link between microbiological test results and patients' clinical data. Patients and methods We examined DNA isolated from fecal samples in 3 groups: healthy volunteers (n = 23), patients with T1DM (n = 22), and patients with T2DM (n = 23). Next‑generation sequencing was performed on the MiSeq platform. Results At the phylum level, the Firmicutes bacteria prevailed (>77%) in all groups. At the taxonomic levels L2 (phylum) and L6 (genus), significant differences were demonstrated in bacterial profiles, particularly in the T2DM group. A negative correlation was observed between several genera of bacteria and the percentage of glycated hemoglobin A1c in the T2DM group, while a positive correlation was revealed between bacteria belonging to the genus Bifidobacterium and high‑density lipoprotein cholesterol levels in both T1DM and T2DM groups. Conclusions Our results provide grounds for conducting research in the field of gut microbiota in order to develop individualized therapy for patients with diabetes based on modifying the microbiota composition, as a new method for controlling glycemia. Next‑generation sequencing allows a rapid identification of the DNA of all bacteria present in the sample and their taxonomic classification.