십이지장 마이크로바이옴(Duodenal Microbiome)의 표본 수집 및 분석

Benjamin W. Dreskin; Kayti Luu; Tien S. Dong; Jihane Benhammou; Venu Lagishetty; John Vu; Daniel Sanford; Francisco Durazo; Vatche G. Agopian; Jonathan P. Jacobs; Joseph R. Pisegna; Shehnaz K. Hussain

doi:10.3791/61900

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방법 논문

십이지장 마이크로바이옴(Duodenal Microbiome)의 표본 수집 및 분석

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DOI:

10.3791/61900

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2021년 1월 12일

Benjamin W. Dreskin¹ , Kayti Luu¹ , Tien S. Dong¹^,²^,³ , Jihane Benhammou¹^,²^,⁴ , Venu Lagishetty²^,³ , John Vu¹ , Daniel Sanford¹ , Francisco Durazo²^,⁴ , Vatche G. Agopian⁴ , Jonathan P. Jacobs¹^,²^,³ , Joseph R. Pisegna¹^,⁵ , Shehnaz K. Hussain⁶

¹Division of Gastroenterology, Hepatology and Parenteral Nutrition, Veterans Administration Greater Los Angeles Healthcare System, ²The Vatche and Tamar Manoukian Division of Digestive Diseases, Department of Medicine, David Geffen School of Medicine at University of California, ³UCLA Microbiome Center, David Geffen School of Medicine at University of California, ⁴Department of Surgery, University of California, Los Angeles, ⁵Department of Medicine and Human Genetics, David Geffen School of Medicine at University of California, ⁶Cedars-Sinai Cancer and Department of Medicine, Cedars-Sinai Medical Center

이 논문에서

요약

이 원고에서는 십이지장 마이크로바이옴을 샘플링하고 분석하는 새로운 방법에 대해 논의합니다. 이 방법은 십이지장의 미생물 다양성과 구성을 정확하게 묘사하며 십이지장 마이크로바이옴에 대한 추가 조사에 유용할 수 있습니다.

초록

마이크로바이옴의 변화는 인간과 마우스 모델 모두에서 많은 장기 시스템의 생리학 및 병태생리학과 상관관계가 있습니다. 장내 마이크로바이옴은 일반적으로 배설물 표본 수집을 통해 연구되어 왔습니다. 대변 샘플을 쉽게 얻을 수 있기 때문에 원위 내강 위장관에 관한 정보를 밝힌 많은 연구가 이루어졌습니다. 그러나 근위부 장에서 미생물 군집의 중요성을 다룬 연구는 거의 없습니다. 십이지장이 소화와 흡수의 주요 부위라는 점을 감안할 때, 십이지장의 마이크로바이옴은 영양 및 간 질환과 관련이 있으며 추가 조사가 필요합니다. 여기에서는 십이지장 흡인 및 생검을 통해 상부 내시경 검사를 받는 인간 피험자에서 근위 내강 및 점막 장내 마이크로바이옴을 샘플링하는 새로운 방법에 대해 자세히 설명합니다. 검체 채취는 용이하며 대장내시경 검사 중 결장 검체를 채취하는 경우와 같이 환자 준비 순응도와 같은 인공물의 영향을 받지 않습니다. 예비 결과에 따르면 내강 마이크로바이옴과 점막 마이크로바이옴이 크게 다르며, 이는 환경 조건 및 장벽 기능과 관련이 있을 수 있습니다. 따라서 십이지장 흡인과 생검을 조합하면 십이지장 내 미생물 군집에 대한 보다 포괄적인 그림을 볼 수 있습니다. 생검은 십이지장의 하강하는 부분과 수평한 부분에서 얻어지며, 이는 해부학적으로 간과 담도계에 가깝습니다. 이는 간 질환에서 담즙산 생물학과 장-간 축의 역할을 연구하는 데 중요합니다. 생검 및 흡인은 16S 리보솜 RNA 염기서열분석, 대사체학 및 기타 유사한 응용 분야에 사용할 수 있습니다.

서론

장내 마이크로바이옴은 최근 몇 년 동안 관심이 높아진 분야가 되었습니다. 이제 장내 다양한 박테리아 개체군은 유전학, 식단, 약물 및 환경적 영향을 포함한 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다는 것이 이해되고 있습니다¹. 또한 연구를 통해 비만, 염증성 장 질환, 간 질환과 같은 다양한 위장 질환과 관련된 고유한 미생물 프로파일을 확인했습니다 ^2,3. 대부분의 연구는 분변 및 원위 점막 샘플 분석을 통해 대장의 마이크로바이옴을 프로파일링하는 데 초점을 맞추고 있습니다⁴. 장내 세균의 농도가 가장 높은 곳은 결장(10¹² bacteria/g)이지만, 그럼에도 불구하고 소화기 대사와 흡수에 중요한 역할을 하는 십이지장(10³/g), 제주눔(jejunum, 10⁴/g), 회장(10⁷/g)에 서식하는 복잡한 미생물 군집이 존재한다⁵.