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低成本試劑NOPB助力糞便樣品常溫儲存

腸菌康2020-02-07 10:36:37

本文轉自MGI華大智造公眾號,已經獲得授權。

導讀

腸道微生物的疾病研究日益火爆,并取得了許多重大的成果。糞便樣本作為研究載體,其穩定性及質量對實驗結果尤為重要。低溫存儲是現階段糞便保存的常見方法,但因成本高、并且運輸過程中樣本質量不穩定性,導致許多實驗無法提供“新鮮”樣本。如何在室溫運輸和保存糞便樣品,已經成為一個急需解決的問題。


目前市場上提供的糞便樣品室溫保存及運輸解決方案魚龍混雜,效果良莠不齊。OMNIgene?GUT OM-200雖然常溫保存表現良好,但運輸過程中樣本質量仍難保證,且價格昂貴($20/樣品);其它許多類似產品,效果仍缺乏系統可靠的實驗驗證,難以讓使用者放心。近期,華大基因研究人員開發了一種新的糞便樣品保存方法-“NOPB”,相關研究發表在宏基因組專業雜志Microbiome上。基于該新方法,華大智造已經推出MGIEasy糞便樣品采集套裝,價格便宜、使用方便、穩定性高,將為腸道微生物研究人員提供大力支持。


研究方法


?穩定劑

? ? ? 該研究涉及兩種穩定劑:國外Genotek公司的穩定劑OMNIgene·GUT OM-200以及BGI研發的the novel NOPB-based reagent 。


樣品采集及保存

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圖1? ?樣品保存及處理

本研究一共采取了8人的糞便樣品,其中7人分成11等份,合計77份;第8人分成33等份。分別在沒有穩定液、NOPB穩定劑、Genotek穩定劑的條件下進行保存3天、7天、11天。


樣品提取

? ? ? 本項研究使用與歐盟發起的MetaHIT(人類腸道宏基因組)項目相同的樣品處理和DNA提取方法,為下游流程提供可靠的核酸樣本。這是一種基于胍鹽的核酸提取方法,基于這一原理的方法和試劑盒在宏基因組研究領域被普遍使用。


建庫&測序

?該研究選取了10組共計100個樣本使用Illumina HiSeq 4000測序儀進行測序;4組共計24個樣本使用BGISEQ-500測序儀進行測序。


研究成果

在該研究中,研究人員對8位健康志愿者的10份糞便樣品采用不同方法進行了最長14天的室溫靜置保存和耗時3天的常溫普通快遞運輸,并對保存/運輸后的樣品和新鮮樣品分別進行了DNA提取、鳥槍法宏基因組測序和基因豐度分析。

論文中報道的結果顯示(圖2、圖3、圖4),使用該新方法時,糞便樣品在保存/運輸后的測序分析結果相比新鮮樣本沒有變化。作為對照,不使用穩定劑保存的樣品部分出現了嚴重偏離原始樣本的情況,而被廣泛使用的DNA Genotek公司生產的OMNIgene?GUT OM-200采樣套裝(含試劑)盡管在靜置保存測試中表現良好,卻在快遞運輸測試中出現了效果不佳、微生物構成發生變化的現象。


圖2. 使用不同方法保存和運輸的糞便樣本的主坐標分析

對使用不同方法保存的糞便樣本及新收樣本在基因、物種和屬的水平上進行主坐標分析,發現基于NOPB的方法(藍色橢圓)與新鮮樣本(黃色橢圓)最接近,而不使用任何穩定劑直接室溫保存的部分樣本(粉色橢圓)的微生物構成出現了明顯變化(箭頭所指處)。


圖3.使用不同方法保存和運輸的糞便樣本與對應新鮮樣本的對比

使用基于NOPB的新方法保存或運輸的樣品與對應新鮮樣品在α多樣性上沒有差異,且與新鮮樣品的差異很小。在3天和7天靜置保存時,OM-200的效果與基于NOPB的新方法相當,但實際運輸樣品時其表現遜色于干冰運輸和基于NOPB的新方法。


圖4.使用華大新方法室溫保存3至14天的糞便樣品在BGISEQ測序平臺上的表現

基于NOPB的新方法對BGISEQ測序平臺完全兼容,且樣本保存至14天時α多樣性較新鮮樣本沒有變化、與新鮮樣本的差異也未見顯著上升。


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NOPB亮點

l? NOPB讓糞便樣品擺脫對冷鏈物流的依賴,成本更低、靈活性更高。

l? 相比于其他的同類產品,NOPB在實際運輸糞便樣品時沒有失效的風險,并允許研究者對樣本進行離心富集、清洗、合并等前處理,應用更廣泛

l? NOPB方法適用范圍廣,可滿足偏遠地區采樣、野外采樣需求


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MGIEasy糞便樣品采集套裝

基于該研究新方法,華大智造推出了價格便宜、使用方便、體驗感極好的MGIEasy糞便樣品采集套裝,并將會在近期推出促銷活動,敬請關注。

實際的糞便樣本取樣套裝的圖片如下:

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參考文獻

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