Summary

ओवेरियन ऊतकों में बैक्टीरिया की लक्षण वर्णन और कार्यात्मक भविष्यवाणी

Published: October 23, 2021
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Summary

इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री स्टेनिंग और 16S रिबोसोमल आरएनए जीन (16S आरएनए जीन) अनुक्रमण को सीटू में कैंसर और गैरकैंसरस ओवेरियन ऊतकों में बैक्टीरिया को खोजने और अलग करने के लिए किया गया था। अबुक्षक राज्यों (PICRUSt) के पुनर्निर्माण द्वारा समुदायों के बगबेस और फिलोजेनेटिक जांच का उपयोग करके बैक्टीरिया के रचनात्मक और कार्यात्मक मतभेदों की भविष्यवाणी की गई थी।

Abstract

एक “बाँझ” महिला ऊपरी प्रजनन पथ के सिद्धांत बैक्टीरियल का पता लगाने में प्रगति के कारण बढ़ते विरोध का सामना कर रहा है । हालांकि, अंडाशय में बैक्टीरिया होते हैं या नहीं, इसकी अभी तक पुष्टि नहीं हुई है । इसके बाद, अंडाशय के ऊतकों में बैक्टीरिया का पता लगाने के लिए एक प्रयोग शुरू किया गया था । हमने कैंसर समूह में अंडाशय के कैंसर रोगियों और नियंत्रण समूह में गैर-कैंसर रोगियों को चुना। 16S rRNA जीन अनुक्रमण कैंसर और नियंत्रण समूहों से अंडाशय के ऊतकों में बैक्टीरिया अंतर करने के लिए इस्तेमाल किया गया था । इसके अलावा, हमने बगबेस और PICRUSt का उपयोग करके पहचाने गए बैक्टीरिया की कार्यात्मक संरचना की भविष्यवाणी की। इस विधि का उपयोग अन्य आंत और ऊतकों में भी किया जा सकता है क्योंकि हाल के वर्षों में कई अंग बैक्टीरिया को बंदरगाह के लिए साबित हुए हैं। आंत और ऊतकों में बैक्टीरिया की उपस्थिति वैज्ञानिकों कैंसर और सामान्य ऊतकों का मूल्यांकन करने में मदद कर सकती है और कैंसर के इलाज में सहायता हो सकती है।

Introduction

हाल ही में, लेखों की बढ़ती संख्या प्रकाशित की गई है जो पेट के ठोस विसरा में बैक्टीरिया के अस्तित्व को साबित करते हैं, जैसे गुर्दे, तिल्ली, यकृत और अंडाशय1,2। गेलर एट अल अग्नाशय के ट्यूमर में बैक्टीरिया पाया, और इन बैक्टीरिया gemcitabine, एक कीमोथैरेपी दवा2के लिए प्रतिरोधी थे । एस मनफ्रेडो विएरा एट अल ने निष्कर्ष निकाला कि एंटोकोकस गैलिनार लिम्फ नोड्स, लिवर और प्लीहा के लिए पोर्टेबल था, और यह ऑटोइंयुमुइमेंट3चला सकता है।

चूंकि गर्भाशय ग्रीवा एक रक्षक के रूप में एक भूमिका निभाता है, ऊपरी महिला प्रजनन पथ में बैक्टीरिया, जिसमें गर्भाशय, फैलोपियन ट्यूब और अंडाशय होते हैं, पर न्यूनतम शोध किया गया है। हालांकि, हाल के वर्षों में कुछ नए सिद्धांत स्थापित किए गए हैं । मसिन 4,5में परिवर्तन के कारण मासिक धर्म चक्र के दौरान बैक्टीरिया की पहुंचगर्भाशयगुहा तक हो सकती है . इसके अतिरिक्त, Zervomanolakis एट अल की पुष्टि की है कि गर्भाशय, फैलोपियन ट्यूबों के साथ, अंडाशय के अंतःस्रावी प्रणाली द्वारा नियंत्रित एक परिष्टिक पंप है, और यह व्यवस्था बैक्टीरिया को एंडोमेट्रियम, फैलोपियन ट्यूब और अंडाशय6में प्रवेश करने में सक्षम बनाती है।

ऊपरी प्रजनन पथ अब बैक्टीरिया का पता लगाने के तरीकों के विकास के लिए धन्यवाद एक रहस्य नहीं है। वर्स्ट्रालेन एट अल ने 16S आरएनए जीन7के V1-2 अतिवर्य क्षेत्र में लक्षित करके गर्भाशय बैक्टीरिया की खोज करने के लिए एक बारकोडेड पेयड-एंड अनुक्रमण विधि का उपयोग किया। फेंग एट अल एंडोमेट्रियल जंतु के साथ रोगियों में बारकोडेड अनुक्रमण कार्यरत है और विविध अंतर्गर्भाशयी बैक्टीरिया8की उपस्थिति का पता चला । इसके अतिरिक्त, 16S आरएनए जीन, मीलों एट अल और चेन एट अल का उपयोग करके महिलाओं के जननांग प्रणाली में बैक्टीरिया पाया गया, जो क्रमशः5,9, 9साल्पिंगो-ओफोरेक्टॉमी और हिस्टेरेक्टॉमी से गुजरा था ।

ट्यूमर ऊतकों में बैक्टीरिया हाल के वर्षों में बढ़ती ध्यान प्राप्त किया है । बनर्जी एट अल की खोज की है कि माइक्रोबायोम हस्ताक्षर अंडाशय के कैंसर के रोगियों के बीच मतभेद और10 को नियंत्रितकरता है । एकनोक्सीनेट्रोनम सिबिरिकम ट्यूमर चरण से जुड़ा हुआ था, और मेथानोसेसिना वैक्यूलटा का उपयोग ओवेरियन कैंसर11का निदान करने के लिए किया जा सकता है। ओवेरियन कैंसर के अलावा, पेट, फेफड़े, प्रोस्टेट, स्तन, गर्भाशय ग्रीवा औरएंडोमेट्रियम जैसे अन्य कैंसर, बैक्टीरिया12, 13, 14,15,16,17, 18से जुड़े साबितहुएहैं। पोर एट अल. माइक्रोबियल आधारित ऑन्कोलॉजी निदान के एक नए वर्ग का प्रस्ताव, प्रारंभिक चरण के कैंसर स्क्रीनिंग19की उंमीद । इस प्रोटोकॉल में, हमने इन दोनों ऊतकों में बैक्टीरिया की संरचना और कार्य की तुलना करके कैंसर और सामान्य अंडाशय ऊतकों के बीच मतभेदों की जांच की।

अंडाशय में बैक्टीरिया की उपस्थिति की पुष्टि करने के लिए इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री स्टेनिंग और 16S आरएनए जीन अनुक्रमण किया गया था। कैंसर और गैर कैंसर अंडाशय ऊतकों में अंडाशय बैक्टीरिया के मतभेदों और भविष्यवाणी कार्यों का अध्ययन किया गया । परिणामों में अंडाशय के ऊतकों में बैक्टीरिया के अस्तित्व को दिखाया गया । एनोक्सीनाट्रोनम सिबिरिकम और मेथानोसआरसीिना वैक्यूलटा क्रमशः मंच और अंडाशय के कैंसर के निदान से संबंधित थे। ४६ काफी अलग KEGG रास्ते है कि दोनों समूहों में मौजूद थे तुलना की गई ।

Protocol

इस अध्ययन को शीआन जियाओटोंग विश्वविद्यालय के पहले संबद्ध अस्पताल की मेडिकल इंस्टीट्यूशनल एथिक्स कमेटी (नहीं) ने मंजूरी दी थी । XJTUIAF2018LSK-139) । सभी नामांकित रोगियों से सूचित सहमति प्राप्त की गई थी। <p class="jove_title"…

Representative Results

रोगियोंअध्ययन में कुल 16 योग्य मरीजों को शामिल किया गया था। नियंत्रण समूह सौम्य गर्भाशय ट्यूमर के निदान के साथ 10 महिलाओं को शामिल किया (उनमें से, 3 रोगियों गर्भाशय मायोमा के साथ का निदान किया गया, ?…

Discussion

ओवेरियन कैंसर का महिलाओं की प्रजनन क्षमता25पर उल्लेखनीय प्रभाव पड़ता है । अधिकांश अंडाशय के कैंसर के रोगियों को देर से चरणों में निदान किया जाता है, और 5 साल की जीवित रहने की दर 30%18से कम ह…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम को शीआन जियाओटोंग विश्वविद्यालय, चीन (XJTU1AF-2018-017, XJTU1AF-CRF-2019-002), शैनक्सी प्रांतीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (2018JM7073, 2018JM7073, 2017ZDJC-11), शानक्सी प्रांतीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग की प्रमुख अनुसंधान और विकास परियोजना (2017ZDXM-SF-068, 2019QYPY-138), शानक्सी प्रांतीय सहयोगी प्रौद्योगिकी नवाचार परियोजना (2 017XT-026, 2018XT-002), और Xian सामाजिक विकास मार्गदर्शन योजना (2017117SF/YX011-3) की चिकित्सा अनुसंधान परियोजना । फंडर्स की अध्ययन डिजाइन, डेटा संग्रह और विश्लेषण, प्रकाशित करने या पांडुलिपि तैयार करने के निर्णय में कोई भूमिका नहीं थी।

हम नमूने एकत्र करने में उनके योगदान के लिए Xian Jiaotong विश्वविद्यालय के पहले संबद्ध अस्पताल के स्त्री रोग विभाग में सहयोगियों को धन्यवाद देते हैं ।

Materials

2200 TapeStation Software Agilgent
United States
AmpliSeq for Illumina Library Prep, Indexes, and Accessories Illumina
Image-pro plus 7 Media Cybernetics
Leica ASP 300S Leica Biosystems Division of Leica Microsystems
Leica EG 1150 Leica Biosystems Division of Leica Microsystems
Leica RM2235 Leica Biosystems Division of Leica Microsystems
LPS Core monoclonal antibody, clone WN1 222-5 Hycult Biotech
Mag-Bind RxnPure Plus magnetic beads Omega Biotek M1386-00
Mag-Bind Universal Pathogen 96 Kit Omega Biotek M4029-01
MiSeq Illumina SY-410-1003
Silva database Max Planck Institute for Marine Microbiology and Jacobs University
the QuantiFluor dsDNA System Promega E2670
Trimmomatic Björn Usadel
ZytoChem Plus (HRP) Anti-Rabbit (DAB) Kit Zytomed Systems HRP008DAB-RB

References

  1. Manfredo Vieira, S., et al. Translocation of a gut pathobiont drives autoimmunity in mice and humans. Science. 359 (6380), 1156-1161 (2018).
  2. Geller, L. T., et al. Potential role of intratumor bacteria in mediating tumor resistance to the chemotherapeutic drug gemcitabine. Science. 357 (6356), 1156-1160 (2017).
  3. Manfredo, V. S., et al. Translocation of a gut pathobiont drives autoimmunity in mice and humans. Science. 359 (6380), 1156-1161 (2018).
  4. Brunelli, R., et al. Globular structure of human ovulatory cervical mucus. FASEB J. 21 (14), 3872-3876 (2007).
  5. Chen, C., et al. The microbiota continuum along the female reproductive tract and its relation to uterine-related diseases. Nature Communications. 8 (1), 875 (2017).
  6. Zervomanolakis, I., et al. Physiology of upward transport in the human female genital tract. Annals of the New York Academy of Sciences. 1101, 1-20 (2007).
  7. Verstraelen, H., et al. Characterisation of the human uterine microbiome in non-pregnant women through deep sequencing of the V1-2 region of the 16S rRNA gene. PeerJ. 4, 1602 (2016).
  8. Fang, R. L., et al. Barcoded sequencing reveals diverse intrauterine microbiomes in patients suffering with endometrial polyps. American Journal of Translational Research. 8 (3), 1581-1592 (2016).
  9. Miles, S. M., Hardy, B. L., Merrell, D. S. Investigation of the microbiota of the reproductive tract in women undergoing a total hysterectomy and bilateral salpingo-oopherectomy. Fertil Steril. 107 (3), 813-820 (2017).
  10. Banerjee, S., et al. The ovarian cancer oncobiome. Oncotarget. 8 (22), 36225-36245 (2017).
  11. Wang, Q., et al. The differential distribution of bacteria between cancerous and noncancerous ovarian tissues in situ. Journal of Ovarian Research. 13 (1), 8 (2020).
  12. Wang, L., et al. Bacterial overgrowth and diversification of microbiota in gastric cancer. European Journal of Gastroenterology & Hepatology. 28 (3), 261-266 (2016).
  13. Hosgood, H. D., et al. The potential role of lung microbiota in lung cancer attributed to household coal burning exposures. Environmental and Molecular Mutagenesis. 55 (8), 643-651 (2014).
  14. Kwon, M., Seo, S. S., Kim, M. K., Lee, D. O., Lim, M. C. Compositional and Functional Differences between Microbiota and Cervical Carcinogenesis as Identified by Shotgun Metagenomic Sequencing. Cancers. 11 (3), 309 (2019).
  15. Urbaniak, C., et al. The Microbiota of Breast Tissue and Its Association with Breast Cancer. Applied and Environmental Microbiology. 82 (16), 5039-5048 (2016).
  16. Feng, Y., et al. Metagenomic and metatranscriptomic analysis of human prostate microbiota from patients with prostate cancer. BMC Genomics. 20 (1), 146 (2019).
  17. Walsh, D. M., et al. Postmenopause as a key factor in the composition of the Endometrial Cancer Microbiome (ECbiome). Scientific Reports. 9 (1), 19213 (2019).
  18. Walther-Antonio, M. R., et al. Potential contribution of the uterine microbiome in the development of endometrial cancer. Genome Medicine. 8 (1), 122 (2016).
  19. Poore, G. D., et al. Microbiome analyses of blood and tissues suggest cancer diagnostic approach. Nature. 579 (7800), 567-574 (2020).
  20. Bolger, A. M., Lohse, M., Usadel, B. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics. 30 (15), 2114-2120 (2014).
  21. Ward, T., et al. BugBase predicts organism-level microbiome phenotypes. bioRxiv. , (2017).
  22. Langille, M. G., et al. Predictive functional profiling of microbial communities using 16S rRNA marker gene sequences. Nature Biotechnology. 31 (9), 814-821 (2013).
  23. Langille, M. G. I., et al. Predictive functional profiling of microbial communities using 16S rRNA marker gene sequences. Nature Biotechnology. 31 (9), 814 (2013).
  24. Parks, D. H., Tyson, G. W., Hugenholtz, P., Beiko, R. G. STAMP: statistical analysis of taxonomic and functional profiles. Bioinformatics. 30 (21), 3123 (2014).
  25. Leranth, C., Hamori, J. 34;Dark" Purkinje cells of the cerebellar cortex. Acta Biologica Hungarica. 21 (4), 405-419 (1970).
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Zhao, L., Zhao, W., Wang, Q., Liang, D., Liu, Y., Fu, G., Han, L., Wang, Y., Sun, C., Wang, Q., Song, Q., Li, Q., Lu, Q. Characterization and Functional Prediction of Bacteria in Ovarian Tissues. J. Vis. Exp. (176), e61878, doi:10.3791/61878 (2021).

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