益生菌对幽门螺杆菌根除治疗期间粪便耐药组的影响

抗生素的使用是现代医学最常见的治疗策略之一。 除了使用抗生素的显着有益效果外，这些药物的使用也伴随着副作用，包括抗生素耐药微生物的增加，这是一个全球性的公共卫生问题。 其他显着的副作用包括胃肠道相关症状，如腹泻、疼痛、肠道不适和肠胃胀气，这可能是生态失调的结果。 限制抗生素相关副作用的常见策略是添加益生菌，如 S. boulardii CNCM I-745 (Sb)。 使用细菌益生菌来减少抗生素相关的副作用有几个潜在的局限性，包括益生菌的破坏、对抗生素具有抗性的益生菌菌株的发展，以及通过水平基因转移将抗生素抗性基因传递给病原菌。 Sb 是一种益生菌酵母，其对肠道生态失调的益处与为正常肠道微生物群建立有利的生长环境有关。 由于这种益生菌的酵母性质，在使用 Sb 期间不能考虑细菌益生菌的局限性。 因此，研究 Sb 引起的肠道微生物群的分子机制（包括耐药组的变化）至关重要。

在我们之前关于补充 Sb 治疗幽门螺杆菌 (Hp) 感染的研究中，接受益生菌治疗的患者出现胃肠道症状的频率显着降低。 此外，这些患者的细菌多样性均匀度更高 (P=0.0156)， 处理完成后和一个月后，肠杆菌科的丰度更高，拟杆菌和梭菌的丰度更低。 拟杆菌和梭状芽孢杆菌先前被认为是对抗生素具有多重耐药性的促炎菌株。 当前项目的目标是描述接受抗 H. 在粪便样本中存在或不存在 Sb 的情况下进行幽门螺杆菌治疗。

具体目的 确定接受或未接受 Sb 治疗的患者在 Hp 根除治疗前后的耐药组变化。

比较接受或未接受 SB 治疗的 Hp 感染患者在完成治疗时和完成治疗后一个月的耐药组模式。

基于鸟枪法宏基因组学，研究人员寻求表征粪便样本中的微生物组和耐药组，并了解微生物组的功能特征，包括毒力基因、代谢途径和移动遗传元件。

从之前的微生物组表征中获得的方法学 DNA 将用于该项目。 如果 DNA 不够，研究人员将使用 Power Soil 试剂盒从冷冻保存的样本中提取 DNA。

DNA 将被运送到北卡罗来纳大学教堂山分校或明尼苏达大学，在那里将构建基因组文库。 Hi-Seq Illumina 运行将用于产生每个样本 1000 万的测序深度。

FASTQC 将用于读取质量控制，multiQC 将用作原始读取的报告生成器。 Trimmomatic 将用于修剪 Illumina 适配器并切割平均质量的读数。 由于粪便样本中存在人类 DNA，研究人员必须使用绘图软件 BWA 和 SAMtools 去除宿主 DNA。 使用 Resfinder 数据库，研究人员必须对齐过滤后的读数并使用 ResistomeAnalyzer 生成计数表。 最后，研究人员可以根据使用 AMRPlusPlus 制作的表格创建稀疏曲线。

预期结果 研究人员期望在治疗结束时和治疗完成一个月后，在未接受 Sb 的组中发现更高多样性和丰度的抗生素抗性基因（基因组固有的和由移动遗传元件携带的）。 这与 16S rRNA 基因微生物组表征中遇到的梭菌属和拟杆菌属的丰度较低有关。

研究人员还将能够对通常在肠杆菌科遇到的抗生素抗性基因的抗性组多样性和丰度进行亚表征。 之前的一项分析发现，在接受 Sb 的组中，肠杆菌科的丰度更高（之前 Sovran 等人在 2018 年的小鼠模型中报告过）。 此外，由于研究人员将获得鸟枪法测序的原始读数，他们可以在菌株水平（拟杆菌属、梭菌属和肠杆菌科）进一步表征通过使用 Sb 调节的细菌。研究人员希望共同获得有关使用 Sb 的宝贵数据，这些数据涉及抗生素耐药性和进一步的微生物组特征，包括细菌致病性基因。 这些结果将有助于阐明添加 Sb 对接受 Hp 感染治疗的患者的有益作用。