高宿主DNA污染微生物樣本檢測(cè)服務(wù)

高宿主微生物樣本（即宿主DNA占比90%以上）在微生物多樣性檢測(cè)中，微生物信號(hào)易被宿主序列淹沒(méi)，存在有效數(shù)據(jù)利用率低、群落解析偏差大、樣本適配性差等核心問(wèn)題。

微基生物依托前沿科研成果與技術(shù)積累，搭建了從樣本采集、宿主核酸去除、文庫(kù)構(gòu)建、深度測(cè)序到生物信息學(xué)分析的全流程優(yōu)化體系，實(shí)現(xiàn)高宿主樣本中微生物的精準(zhǔn)、高靈敏度解析，檢測(cè)成功率與數(shù)據(jù)可靠性遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平，為科研工作者提供穩(wěn)定、可靠、高靈敏度的專業(yè)檢測(cè)服務(wù)。

一、高宿主DNA污染微生物常見(jiàn)樣本類型

臨床樣本：呼吸道樣本（支氣管肺泡灌洗液、痰液、唾液等）、腫瘤組織樣本、皮膚拭子等；

食品樣本：乳品種類、發(fā)酵食品、生鮮食品基質(zhì)樣本等；

環(huán)境樣本：各類含高宿主/宿主類雜質(zhì)的環(huán)境拭子、水體沉積物等；

二、高宿主DNA污染樣本檢測(cè)難點(diǎn)

有效測(cè)序數(shù)據(jù)利用率極低：宿主DNA占比超90%，微生物序列被大量宿主序列淹沒(méi)，導(dǎo)致有效測(cè)序數(shù)據(jù)利用率極低，難以捕捉痕量微生物的序列信息。

微生物檢測(cè)偏差顯著：宿主DNA干擾會(huì)引發(fā)微生物群落偏差，PCR擴(kuò)增效率低等問(wèn)題，無(wú)法真實(shí)反映樣本中微生物的實(shí)際組成與豐度。

常規(guī)處理方法弊端突出：常規(guī)宿主去除方法操作繁瑣、對(duì)樣本要求嚴(yán)苛（如不適用于凍存樣本）、易造成微生物DNA損失、引入系統(tǒng)性偏倚等，嚴(yán)重影響檢測(cè)結(jié)果的可靠性。

低生物量樣本測(cè)序失敗率高：部分高宿主樣本同時(shí)存在低生物量特征，常規(guī)實(shí)驗(yàn)流程難以滿足文庫(kù)構(gòu)建要求，易導(dǎo)致測(cè)序?qū)嶒?yàn)失敗。

三、高宿主呼吸道樣本宿主DNA去除方法的科研驗(yàn)證

文獻(xiàn)：Host DNA depletion on frozen human respiratory samples enables successful metagenomic sequencing for microbiome studies.    

本研究圍繞冷凍無(wú)保護(hù)劑的人類呼吸道高宿主樣本開(kāi)展宿主DNA去除方法的系統(tǒng)評(píng)估，為高宿主樣本宏基因組測(cè)序提供標(biāo)準(zhǔn)化方案。

1.研究樣本：高宿主冷凍人呼吸道樣本：支氣管肺泡灌洗液（BAL）、鼻拭子、痰液

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：系統(tǒng)評(píng)估lyPMA、Benzonase、HostZERO、MolYsis、QIAamp 5種主流宿主DNA 去除方法的效果，設(shè)置未處理對(duì)照組，同時(shí)設(shè)立模擬微生物群落陽(yáng)性對(duì)照、試劑空白陰性對(duì)照；通過(guò)qPCR定量、深度宏基因組測(cè)序、微生物分型、功能預(yù)測(cè)、微生物活力驗(yàn)證等多維度分析，結(jié)合因果中介分析、PERMANOVA等統(tǒng)計(jì)方法，全面驗(yàn)證宿主去除方法的效率、特異性、低偏倚性。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示

 

高宿主呼吸道樣本宿主DNA去除實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)框架

本研究對(duì)支氣管肺泡灌洗液（BAL）、鼻拭子、痰液三種呼吸道高宿主樣本，設(shè)置未處理對(duì)照組與5種宿主DNA去除處理組，同時(shí)設(shè)置模擬群落、試劑陰性對(duì)照，通過(guò)qPCR、宏基因組測(cè)序、微生物分型、功能預(yù)測(cè)等多維度分析，驗(yàn)證不同去除方法的效果。

按樣本類型分層的微生物（非病毒）和病毒宿主屬相對(duì)讀長(zhǎng)豐度圖

A/B：危重患者BAL樣本，A為前10非病毒微生物物種，B為前10病毒宿主屬（以細(xì)菌屬為單位，因DNA病毒多為噬菌體，按宿主屬表征）；

C/D：健康成人鼻拭子樣本，C為前10非病毒微生物物種，D 為前10病毒宿主屬；

E/F：pwCF患者痰液樣本，E為前10非病毒微生物物種，F(xiàn)為前10病毒宿主屬；

結(jié)果顯示：宿主DNA去除可有效提升微生物有效測(cè)序深度，顯著降低高宿主樣本的測(cè)序失敗率，同時(shí)能清晰解析樣本中微生物的群落結(jié)構(gòu)。

按樣本類型和處理方法分層的微生物α/β多樣性圖

A：微生物α多樣性；B：病毒α多樣性，（BAL樣本多數(shù)無(wú)病毒讀長(zhǎng)，僅展示鼻拭子和痰液）；

C：微生物β多樣性，表征處理組與未處理組的群落結(jié)構(gòu)差異；

D：病毒β多樣性，BAL 樣本因病毒檢測(cè)失敗未納入。

結(jié)果顯示：宿主DNA去除可顯著提升高宿主樣本的微生物物種豐富度。

微生物（非病毒）和病毒宿主屬的差異豐度火山圖

全樣本水平的非病毒微生物物種（A）和病毒宿主屬（B）差異豐度火山圖

結(jié)果顯示：樣本類型對(duì)微生物和病毒豐度的影響遠(yuǎn)大于宿主去除處理，體現(xiàn)出呼吸道微生物群落的固有樣本特異性；宿主去除對(duì)部分類群豐度存在物種特異性效應(yīng)，且噬菌體與其細(xì)菌宿主的豐度變化無(wú)強(qiáng)協(xié)同性，這或與噬菌體分布、細(xì)菌細(xì)胞壁特性相關(guān)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)證實(shí)宿主DNA去除是高宿主呼吸道樣本測(cè)序的必要操作，方法選擇需適配樣本類型（QIAamp為通用優(yōu)選），樣本保存處理需注意冷凍保護(hù)與痰液樣本的胞外DNA問(wèn)題；同時(shí)驗(yàn)證冷凍無(wú)保護(hù)劑樣本可實(shí)現(xiàn)高效宿主去除，還確定0.5-2百萬(wàn)微生物reads為該類樣本測(cè)序深度的飽和閾值，為相關(guān)研究提供了實(shí)用方案和參考。

四、微基生物服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

高成功率：全流程優(yōu)化體系適配各類高宿主樣本，檢測(cè)成功率遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平，解決低生物量、高宿主樣本測(cè)序失敗率高的問(wèn)題。

高靈敏度：高效宿主去除+深度測(cè)序+精準(zhǔn)分析，可捕捉樣本中豐度低至痕量的微生物信號(hào)，真實(shí)反映微生物群落組成。

低偏倚：定制化宿主去除方案結(jié)合嚴(yán)格的質(zhì)控體系，最大限度降低微生物DNA損失與群落結(jié)構(gòu)偏倚，檢測(cè)結(jié)果更可靠。

強(qiáng)兼容：支持冷凍、FFPE、新鮮等多種保存狀態(tài)的樣本，適配臨床、食品、環(huán)境等多領(lǐng)域研究需求。

全流程服務(wù)：提供從樣本采集指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)操作、測(cè)序到數(shù)據(jù)分析的一站式服務(wù)，配套詳細(xì)的研究報(bào)告，滿足科研論文發(fā)表、課題研究等多種需求。

微基生物始終以科研需求為導(dǎo)向，專注于微生物檢測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新與科研轉(zhuǎn)化，以專業(yè)的技術(shù)體系、嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)質(zhì)控、個(gè)性化的科研服務(wù)，為高宿主DNA污染樣本的微生物組學(xué)研究提供最優(yōu)技術(shù)解決方案，助力科研工作者攻克技術(shù)難點(diǎn)！詳情咨詢：021-50763698.