严重发烧伴血小板减少综合征病毒感染影响蜱虫媒介长角血蜱的肠道微生物群寄生虫和载体

细菌 16S rRNA 丰度谱

最初生成了 60,587–73,941 个双端读数的范围（附加文件 1：表 S1）。 经过过滤和调味过程后，每个肠道样本产生了 56,793–64,336 个标签。 基于 Silva 138 数据库的分类学分类确定了 200 个 OTU。 值得注意的是，SFTSV 感染后蜱肠道中 OTU 的数量减少。

每个样本的稀疏曲线都呈现饱和状态，这种情况发生在 1000 到 10,000 个序列之间（图 2）。 1A)，表明足够的测序深度。 Good 的覆盖率（99%）证实了这一观察结果。 此外，排名丰度曲线表明所有肠道样本均以柯克斯体为主（图 1）。 1B），占这些样本中人口的 76.02–99.41%。

图。1

长角血蜱肠道样本的稀疏和等级丰度分析。 A 对照组和感染组中观察到的物种的稀疏曲线。 模拟肠道样本由未喂食的雌性小鼠在 18 dpi 注射 PBS 制备。 感染后，肠道样本是从感染后 18 dpi 患有血小板减少综合征病毒 (SFTSV) 严重发烧的未喂养雌性中制备的。 肠道样本的 B Rank 丰度图

肠道细菌组成

在6个肠道样本中，共鉴定出9个门、17个纲、36个目、69个科、95个属。 在门水平上，对照组中变形菌门（93.07%）、放线菌门（4.35%）和厚壁菌门（1.77%）这三个门的相对丰度大于1%，占细菌总数的99.14%（图1）。 。 2A）。 在感染组中，这三个门的相对丰度分别为99.14%、0.12%和0.58%。 有趣的是，在对照组中发现的三个微量门，即蓝藻菌、绿屈菌门和芽藻门，在感染组中却没有发现。

图2

每个类群在门 (A) 和属 (B) 水平上的分类多样性和丰度

在属水平上，对照组中相对丰度高于1%的6个属，分别是柯克斯菌属（84.68%）、伯克霍尔德菌属（4.11%）、棒状杆菌属（2.56%）、不动杆菌属（2.00%）、葡萄球菌属（1.41%）和短杆菌（1.21%）。 这些属总共占细菌总数的95.98%（图1）。 2B）。 感染组中，除了柯克斯体属相对丰度上升至96.52%外，其余5个属均下降至1%以下。 此外，在对照组的两到三个样本中发现了相对丰度低于1%的九个属，但在感染组的任何样本中都没有发现。 这些属包括 Aliidiomarina、Arthrobacter、Atopostipes、GpI、Nesterenkonia、Nocardioides、Oligella、Salinicoccus 和 Trueperella。

Alpha多样性分析

Alpha 多样性通过 Chao、ACE、Shannon 和 Simpson 指数进行评估。 值得注意的是，与模拟组的平均值分别为 33 和 35.37 相比，感染肠道组的 Chao 指数和 ACE 指数均有所下降，平均值分别为 83.5 和 83.86（表 1）。 与模拟组（0.75）相比，感染组的香农指数（0.22）也有所下降。 然而，与模拟组（0.73）相比，感染组的辛普森指数（0.93）上调。

表1 对照组和感染组每个样本的Alpha多样性统计

对照组和感染组之间α多样性差异的比较表明，Chao（Wilcoxon检验，W = 0；P = 0.1）、ACE（W = 0，P = 0.1）、Shannon（W = 1，P = 0.2）和辛普森（W = 8，P = 0.2）指数均无显着差异。 这些结果共同表明，SFTSV 感染并未对肠道细菌的 α 多样性产生统计上显着的影响。

Beta多样性分析

为了评估肠道细菌组成的β多样性，采用了主成分分析（PCoA）和算术平均的未加权配对法（UPGMA）聚类分析。 基于未加权 UniFrac 距离的 PcoA 表明，前两个主成分 PCoA1 和 PCoA2 在数据总方差中贡献了很大比例 (61.69%)，如二维散点图所示（图 2）。 3A）。 结果显示，感染组的样本与对照组的样本分开聚集。 此外，在感染组内，在生物复制之间观察到相当大的差异。 这些发现与基于未加权 UniFrac 距离的 UPGMA 树分析获得的结果一致（图 1）。 3B）。 感染组内生物重复之间观察到的巨大差异可能归因于生物异质性和宿主-微生物组-病原体相互作用的复杂性。

图3

肠道样本细菌群落的 PCoA 和 UPGMA 聚类。 PCoA 基于未加权的 UniFrac 指标绘制对照组和感染组细菌群落的图。 B 基于未加权 UniFrac Metric 的 UPGMA 聚类，用于对照和感染组的细菌群落

SFTSV 感染导致肠道分类生物标志物发生变化

线性判别分析 (LDA) 效应大小 (LEfSe) 算法方法是广泛用于识别高维数据生物标志物的方法。 LEfSe 分析揭示了 9 个细菌分支，在对照组中显示出统计学上显着且生物学上一致的差异（图 1）。 4A）。 在这些进化枝中，对照组中最丰富的两个细菌类群是棒状杆菌科和棒状杆菌。 棒状杆菌属为革兰氏阳性，属于棒状杆菌科。

图4

线性判别分析 (LDA) 效应大小 (LEfSe) 分析。 对照组和感染组中不同丰度属的 LDA 得分直方图（白色，对照组中富集）。 B 对照组富集属的相对丰度

此外，对照组表现出过多的属，包括节杆菌属、鞘氨醇单胞菌属和埃希氏菌属。 有趣的是，所有四个属都在对照组的三个样本中被鉴定出来，但在感染组的三个样本中要么没有被鉴定出来，要么以较低的相对丰度存在（图1）。 4B）。 值得注意的是，在感染组的三个样本中均未发现属于节杆菌属的细菌。

SFTSV 感染后微生物组相互作用的变化

基于微生物组可能在特定生态位关系中运作的概念，我们根据属的相对丰度在属水平上进行了相关网络分析。 对照组的网络由 33 个节点（属）和 172 个边（关系）组成（图 1）。 5A），而感染组的网络显示有 23 个节点（属）和 63 个边（关系）（图 1）。 5B）。

图5

相关网络分析。 Gephi 构建的对照组（A）和感染组（B）中细菌微生物组的相互作用。 节点表示用细菌属标记的操作分类单元 (OTU)。 绿色边缘表示正相关，红色边缘表示负相关

在对照组内，属被分为四个亚群，其中生物标志物鞘氨醇单胞菌和埃希氏菌在同一亚群中呈正相关（图 1）。 5A）。 此外，Coxiella 属是所有样本中最丰富的属，与其他 11 个属呈负相互作用，与其他 4 个属呈正相互作用。

在感染组中，鞘氨醇单胞菌属与其他四个非埃希氏菌属呈正相关（图 2）。 5B）。 此外，在感染组中，肠球菌与其他七个属呈正相互作用，与其他两个属呈负相互作用，而在对照组中，它与其他三个属呈正相互作用，与其他五个属呈负相互作用。

2024-03-05 05:43:13
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