A chọpụtala na Propionic acid (PPA), ihe na-akpata ọrịa fungal na ihe mgbakwunye nri a na-ahụkarị, na-akpata mmepe akwara na-adịghị mma n'ime òké yana nsogbu afọ, nke nwere ike ịbụ n'ihi dysbiosis afọ. A tụrụ aro njikọ dị n'etiti ikpughe PPA nri na dysbiosis microbiota eriri afọ, mana enyochabeghị ya ozugbo. N'ebe a, anyị nyochachara mgbanwe ndị metụtara PPA na nhazi microbiota eriri afọ nke nwere ike ibute dysbiosis. Ejiri usoro metagenomic ogologo oge mee usoro nhazi metagenomic iji chọpụta ọdịiche dị na nhazi microbial na ụzọ metabolic bacterial. A jikọtara PPA nri na mmụba nke ọtụtụ taxa dị mkpa, gụnyere ọtụtụ ụdị Bacteroides, Prevotella, na Ruminococcus, ndị otu ha abụrụla ndị a na-etinye aka na mmepụta PPA. Microbiomes nke òké ndị a na-ekpughe PPA nwekwara ụzọ ndị ọzọ metụtara metabolism lipid na biosynthesis hormone steroid. Nsonaazụ anyị na-egosi na PPA nwere ike ịgbanwe microbiota eriri afọ na ụzọ metabolic ya. Mgbanwe ndị a a hụrụ na-egosi na ihe nchekwa e depụtara dị ka ihe dị mma maka oriri nwere ike imetụta ihe mejupụtara microbiota eriri afọ, nakwa ahụike mmadụ. N'ime ha, a na-ahọrọ P, G ma ọ bụ S dabere na ọkwa nhazi a na-enyocha. Iji belata mmetụta nke nhazi dị mma ụgha, a nabatara oke ọnụọgụgụ kacha nta nke 1e-4 (1/10,000 agụ). Tupu nyocha ọnụọgụgụ, e gbanwere oke ọnụọgụgụ ndị Bracken kọrọ (fraction_total_reads) site na iji mgbanwe log-ratio etiti (CLR) (Aitchison, 1982). A họọrọ usoro CLR maka mgbanwe data n'ihi na ọ bụ ihe na-agbanwe agbanwe ma zuru oke maka datasets na-abụghị nkewa (Gloor et al., 2017). Mgbanwe CLR na-eji logarithm eke. E mere ka data ọnụọgụgụ nke Bracken kọrọ bụrụ nke a na-ahazi site na iji okwu ndekọ mmekọrịta (RLE) (Anders na Huber, 2010). E mepụtara ọnụọgụgụ site na iji njikọta nke matplotlib v. 3.7.1, seaborn v. 3.7.2 na logarithms usoro (Gloor et al., 2017). 0.12.2 na stantanotations v. 0.5.0 (Hunter, 2007; Waskom, 2021; Charlier et al., 2022). A gbakọrọ oke Bacillus/Bacteroides maka ihe nlele ọ bụla site na iji ọnụọgụ nje bacteria a na-ahazi. A na-agbakọ uru ndị a kọrọ na tebụl ndị ahụ ruo ebe iri anọ. A gbakọrọ ndeksi diversity Simpson site na iji edemede alpha_diversity.py enyere na ngwugwu KrakenTools v. 1.2 (Lu et al., 2022). A na-enye akụkọ Bracken na edemede ahụ, a na-enyekwa ndeksi Simpson "Si" maka paramita -an. A kọwara ọdịiche dị mkpa na ụba dị ka nkezi ọdịiche CLR ≥ 1 ma ọ bụ ≤ -1. Nkezi ọdịiche CLR nke ±1 na-egosi mmụba okpukpu abụọ na ụba nke ụdị ihe nlele. Akara (+/-) na-egosi ma taxon ahụ karịrị akarị na ihe nlele PPA na ihe nlele njikwa, n'otu n'otu. E jiri ule Mann-Whitney U (Virtanen et al., 2020) chọpụta ihe dị mkpa. E jiri Statsmodels v. 0.14 (Benjamini na Hochberg, 1995; Seabold na Perktold, 2010) mee ihe, e jiri usoro Benjamini-Hochberg mee ihe iji dozie maka ọtụtụ nnwale. E jiri uru p ≤ 0.05 gbanwere dị ka oke maka ịchọpụta ihe dị mkpa na ọnụọgụgụ.
A na-akpọkarị microbiome mmadụ "akụkụ ikpeazụ nke ahụ" ma na-arụ ọrụ dị mkpa na ahụike mmadụ (Baquero na Nombela, 2012). Karịsịa, a maara microbiome eriri afọ maka mmetụta na ọrụ ya n'ọtụtụ ọrụ dị mkpa. Bakteria ndị a na-ahụkarị juru n'afọ, na-ebi n'ọtụtụ ebe obibi, na-eji ihe oriri eme ihe, ma na-asọ mpi na nje ndị nwere ike ibute ọrịa (Jandhyala et al., 2015). Akụkụ nje bacteria dị iche iche nke microbiome eriri afọ nwere ike imepụta ihe oriri dị mkpa dị ka vitamin na ịkwalite nri (Rowland et al., 2018). Egosikwala na metabolites nje bacteria na-emetụta mmepe anụ ahụ ma na-eme ka ụzọ metabolic na mgbochi ahụ dịkwuo mma (Heijtz et al., 2011; Yu et al., 2022). Ihe mejupụtara microbiome eriri afọ mmadụ dị iche iche ma dabere na ihe mkpụrụ ndụ ihe nketa na gburugburu ebe obibi dị ka nri, okike, ọgwụ, na ọnọdụ ahụike (Kumbhare et al., 2019).
Nri nne bụ ihe dị oke mkpa maka mmepe nwa ebu n'afọ na nwa amụrụ ọhụrụ, ọ bụkwa isi iyi nke ihe ndị nwere ike imetụta mmepe (Bazer et al., 2004; Innis, 2014). Otu ihe dị otu a na-adọrọ mmasị bụ propionic acid (PPA), ihe dị mkpụmkpụ nke abụba acid sitere na ngwaahịa sitere na nje bacteria na ihe mgbakwunye nri (den Besten et al., 2013). PPA nwere ihe ndị na-egbochi nje bacteria na nje bacteria, ya mere a na-eji ya dị ka ihe nchekwa nri na n'ọrụ ụlọ ọrụ iji gbochie ebu na uto nje bacteria (Wemmenhove et al., 2016). PPA nwere mmetụta dị iche iche na anụ ahụ dị iche iche. N'ime imeju, PPA nwere mmetụta mgbochi mkpali site na imetụta ngosipụta cytokine na macrophages (Kawasoe et al., 2022). A hụkwara mmetụta nchịkwa a na mkpụrụ ndụ ndị ọzọ na-alụso ọrịa ọgụ, na-eduga na mbelata nke mbufụt (Haase et al., 2021). Agbanyeghị, a hụla mmetụta dị iche na ụbụrụ. Ọmụmụ ihe ndị gara aga egosila na mkpughe PPA na-akpali omume dị ka autism na òké (El-Ansary et al., 2012). Nnyocha ndị ọzọ egosila na PPA nwere ike ịkpalite gliosis ma mee ka ụzọ pro-inflammatory dị n'ụbụrụ rụọ ọrụ (Abdelli et al., 2019). Ebe ọ bụ na PPA bụ acid na-adịghị ike, ọ nwere ike ịgbasa site na epithelium eriri afọ n'ime ọbara wee si otú a gafee ihe mgbochi mgbochi gụnyere mgbochi ọbara-ụbụrụ yana placenta (Stinson et al., 2019), na-akọwapụta mkpa PPA dị ka metabolite iwu nke nje bacteria mepụtara. Ọ bụ ezie na a na-enyocha ọrụ PPA nwere ike ịbụ ihe egwu maka autism ugbu a, mmetụta ya na ndị nwere autism nwere ike ịgbatị karịa ịkpalite ọdịiche akwara.
Ihe mgbaàmà afọ dịka afọ ọsịsa na afọ ntachi na-adịkarị n'ime ndị ọrịa nwere nsogbu neurodevelopment (Cao et al., 2021). Ọmụmụ ihe ndị gara aga egosila na microbiome nke ndị ọrịa nwere nsogbu autism spectrum (ASD) dị iche na nke ndị nwere ahụike, na-egosi ọnụnọ nke microbiota dysbiosis nke eriri afọ (Finegold et al., 2010). N'otu aka ahụ, njirimara microbiome nke ndị ọrịa nwere ọrịa eriri afọ mkpali, oke ibu, ọrịa Alzheimer, wdg dịkwa iche na nke ndị nwere ahụike (Turnbaugh et al., 2009; Vogt et al., 2017; Henke et al., 2019). Agbanyeghị, ruo taa, enwebeghị mmekọrịta kpatara ya n'etiti microbiome eriri afọ na ọrịa akwara ma ọ bụ ihe mgbaàmà (Yap et al., 2021), ọ bụ ezie na a na-eche na ọtụtụ ụdị nje bacteria na-arụ ọrụ na ụfọdụ n'ime ọnọdụ ọrịa ndị a. Dịka ọmụmaatụ, Akkermansia, Bacteroides, Clostridium, Lactobacillus, Desulfovibrio na ụdị ndị ọzọ dị ọtụtụ karịa na microbiota nke ndị ọrịa nwere autism (Tomova et al., 2015; Golubeva et al., 2017; Cristiano et al., 2018; Zurita et al., 2020). Ihe pụrụ iche bụ na ụdị ụfọdụ n'ime ụdị ndị a maara na ha nwere mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara mmepụta PPA (Reichardt et al., 2014; Yun na Lee, 2016; Zhang et al., 2019; Baur na Dürre, 2023). N'iburu n'uche ihe ndị na-egbochi nje nke PPA, ịbawanye ụba ya nwere ike ịba uru maka uto nke nje bacteria na-emepụta PPA (Jacobson et al., 2018). Ya mere, gburugburu ebe obibi bara ụba na PFA nwere ike ibute mgbanwe na microbiota eriri afọ, gụnyere nje eriri afọ, nke nwere ike ịbụ ihe nwere ike ibute mgbaàmà afọ.
Ajụjụ dị mkpa n'ọmụmụ ihe gbasara nje bacteria bụ ma ọdịiche dị n'ihe mejupụtara nje bacteria bụ ihe kpatara ma ọ bụ ihe mgbaàmà nke ọrịa ndị dị n'okpuru ya. Nzọụkwụ mbụ iji kọwaa mmekọrịta dị mgbagwoju anya dị n'etiti nri, nje bacteria afọ, na ọrịa akwara bụ ịtụle mmetụta nke nri na ihe mejupụtara nje bacteria. Iji mezuo nke a, anyị jiri usoro metagenomic agụọla ogologo oge iji tụnyere microbiomes afọ nke ụmụ òké nyere nri bara ọgaranya na PPA ma ọ bụ nke PPA na-agwụ. E nyere ụmụ ahụ otu nri ahụ dịka ndị nne ha nyere ha. Anyị chere na nri bara ọgaranya na PPA ga-ebute mgbanwe na ihe mejupụtara nje bacteria afọ na ụzọ ọrụ nje bacteria, karịsịa ndị metụtara mmepụta PPA na/ma ọ bụ PPA.
Ọmụmụ ihe a jiri òké FVB/N-Tg(GFAP-GFP)14Mes/J transgenic (Jackson Laboratories) nke na-enye protein fluorescent green (GFP) nke na-achịkwa glia-specific GFAP promoter, na-agbaso ntuziaka nke Mahadum Central Florida Institutional Animal Care and Ojiji Committee (UCF-IACUC) (Nọmba ikike ojiji anụmanụ: PROTO202000002). Mgbe a gbasịrị ya ara, a na-etinye òké n'ime ụlọ mkpọrọ ya na òké 1-5 nke nwoke ọ bụla n'ime ụlọ mkpọrọ ya. E nyere òké nri a na-akpọ libitum site na nri njikwa dị ọcha (nri ọkọlọtọ mepere emepe, 16 kcal% abụba) ma ọ bụ nri mgbakwunye sodium propionate (nri ọkọlọtọ mepere emepe, 16 kcal% abụba, nwere 5,000 ppm sodium propionate). Ọnụọgụ sodium propionate ejiri bụ nha nhata 5,000 mg PFA/kg mkpokọta ibu nri. Nke a bụ mkpokọta oke PPA akwadoro maka iji dị ka ihe nchekwa nri. Iji kwadebe maka ọmụmụ ihe a, e nyere òké nne na nna nri abụọ ahụ ruo izu anọ tupu ha amalite ịlụ di ma ọ bụ nwunye, ha wee gaa n'ihu n'oge afọ ime nke nwa ahụ. A napụrụ òké ụmụ [òké 22, njikwa 9 (nwoke 6, nwanyị 3) na 13 PPA (nwoke 4, nwanyị 9)] ara wee gaa n'ihu na-eri otu nri ahụ e nyere nwa ahụ ruo ọnwa ise. A na-achụ òké ụmụ mgbe ha dị ọnwa ise, a na-anakọtakwa ihe dị n'ime eriri afọ ha ma chekwaa ha na tube microcentrifuge 1.5 ml na -20°C wee bufee ha na friza -80°C ruo mgbe DNA nke onye ọbịa ahụ gwụchara ma wepụta asịd nucleic microbial.
E wepụrụ DNA onye ọbịa dịka usoro emezigharịrị si dị (Charalampous et al., 2019). N'ụzọ dị mkpirikpi, e zigara ihe dị n'ime nsị na 500 µl InhibitEX (Qiagen, Cat#/ID: 19593) ma chekwaa ya na friza. Hazie ihe ruru 1-2 pellets nsị n'otu mwepụta. E jiri plastik mee ka ihe dị n'ime nsị ahụ yie otu n'ime ígwè iji mepụta slurry. Tinye ihe nlele ndị ahụ na 10,000 RCF maka nkeji 5 ma ọ bụ ruo mgbe ihe nlele ahụ gbawara agbawa, wee tinye ihe fọdụrụnụ wee tinyeghachi pellet ahụ na 250 µl 1 × PBS. Tinye 250 µl 4.4% saponin solution (TCI, nọmba ngwaahịa S0019) na ihe nlele ahụ dị ka ihe ncha iji mee ka akpụkpọ ahụ sel eukaryotic dị nro. E gwakọtara ihe nlele ndị ahụ nwayọ ruo mgbe ha dị ire ụtọ ma gbanye ha na okpomọkụ ụlọ maka nkeji 10. Mgbe nke ahụ gasịrị, iji mebie mkpụrụ ndụ eukaryotic, etinyere mmiri 350 μl nke na-enweghị nuclease na ihe nlele ahụ, gbanye ya ruo sekọnd 30, wee tinye NaCl 12 μl 5 M. E mesịa, etinyere ihe nlele ndị ahụ na centrifuge na 6000 RCF maka nkeji 5. Tinye ihe fọdụrụ n'ime mmiri ahụ wee tinyeghachi pellet ahụ na 100 μl 1X PBS. Iji wepụ DNA nnabata, tinye 100 μl HL-SAN buffer (12.8568 g NaCl, 4 ml 1M MgCl2, 36 ml mmiri na-enweghị nuclease) na 10 μl HL-SAN enzyme (ArticZymes P/N 70910-202). E jiri pipetting gwakọta ihe nlele ndị ahụ nke ọma ma tinye ha na okpomọkụ 37°C ruo nkeji iri atọ na 800 rpm na Eppendorf™ ThermoMixer C. Mgbe a kụchara ha, a ga-etinye ha na centrifuge na 6000 RCF maka nkeji atọ ma saa ha ugboro abụọ na 800 µl na 1000 µl PBS. N'ikpeazụ, tinyeghachi pellet ahụ na 100 µl 1X PBS.
E jiri ngwa New England Biolabs Monarch Genomic DNA Purification Kit (New England Biolabs, Ipswich, MA, Cat# T3010L) wepụta DNA nje bacteria zuru oke. A gbanwere usoro ọrụ ọkọlọtọ enyere na ngwa ahụ ntakịrị. Kpoo ma debe mmiri na-enweghị nuclease na 60°C tupu arụ ọrụ maka mwepụ ikpeazụ. Tinye 10 µl Proteinase K na 3 µl RNase A na ihe nlele ọ bụla. Wee tinye 100 µl Cell Lysis Buffer ma gwakọta ya nke ọma. E mesịa kpoo ihe nlele ndị ahụ na Eppendorf™ ThermoMixer C na 56°C na 1400 rpm maka opekata mpe otu awa na ruo awa atọ. E tinyere ihe nlele ndị a kpoo na 12,000 RCF maka nkeji atọ, e bufeekwa ihe fọdụrụ site na ihe nlele ọ bụla na tube microcentrifuge 1.5 mL dị iche nke nwere 400 µL nke ihe ngwọta njikọ. E wee jiri pulse gbanye tube ndị ahụ ruo sekọnd 5-10 na nkeji 1 nke sekọnd. Bufee mmiri mmiri niile dị na sample ọ bụla (ihe dị ka 600–700 µL) na katrij nzacha nke etinyere na tube nchịkọta mmiri. E tinyere centrifuge na 1,000 RCF maka nkeji 3 iji kwe ka DNA jikọọ mbụ wee tinye centrifuge na 12,000 RCF maka nkeji 1 iji wepụ mmiri fọdụrụ. E zigara kọlụm sample ahụ na tube nchịkọta ọhụrụ wee saa ya ugboro abụọ. Maka ịsa ahụ mbụ, tinye 500 µL nke washbuffer na tube ọ bụla. Tụgharịa tube ahụ ugboro 3-5 wee centrifuge na 12,000 RCF maka nkeji 1. Tụfuo mmiri mmiri ahụ na tube nchịkọta wee tinye katrij nzacha ahụ n'ime otu tube nchịkọta ahụ. Maka ịsa nke abụọ, tinye 500 µL nke washbuffer na nzacha ahụ na-agbanweghi agbanwe. E tinyere centrifuge na 12,000 RCF maka nkeji 1. Bufee nzacha ahụ na tube LoBind® nke 1.5 mL wee tinye 100 µL nke mmiri na-enweghị nuclease a kpụchara ọkụ tupu oge eruo. A na-etinye nzacha ahụ n'ime ụlọ ruo otu nkeji wee tinye ya na 12,000 RCF maka otu nkeji. E debere DNA a gbapụrụ agbahapụ na -80°C.
E jiri Qubit™ 4.0 Fluorometer tụọ ọnụọgụ DNA. E ji Qubit™ 1X dsDNA High Sensitivity Kit (Cat. No. Q33231) kwadebe DNA dịka ntuziaka onye nrụpụta si dị. E jiri Aglient™ 4150 ma ọ bụ 4200 TapeStation tụọ nkesa ogologo iberibe DNA. E ji Agilent™ Genomic DNA Reagents (Cat. No. 5067-5366) na Genomic DNA ScreenTape (Cat. No. 5067-5365) kwadebe DNA. E ji Oxford Nanopore Technologies™ (ONT) Rapid PCR Barcoding Kit (SQK-RPB004) mee nkwadebe ọbá akwụkwọ dịka ntuziaka onye nrụpụta si dị. E jiri usoro ONT GriDION™ Mk1 sequencer mee DNA yana Min106D flow cell (R 9.4.1). Ntọala usoro bụ: oku ntọala dị elu, uru q kacha nta nke 9, ntọala barcode, na nhazi barcode. E tinyere usoro ihe nlele ahụ n'usoro ruo awa iri asaa na abụọ, mgbe nke ahụ gasịrị, e tinyere data oku ntọala maka nhazi na nyocha ọzọ.
E jiri usoro ndị e kwuru na mbụ mee nhazi Bioinformatics (Greenman et al., 2024). E kewara faịlụ FASTQ e nwetara site na usoro nhazi n'ime ndekọ maka ihe nlele ọ bụla. Tupu nyocha bioinformatics, e jiri usoro ndị a hazie data ahụ: nke mbụ, e jikọtara faịlụ FASTQ nke ihe nlele ahụ n'ime otu faịlụ FASTQ. Mgbe ahụ, e jiri Filtlong v. 0.2.1 mee ka agụ dị mkpụmkpụ karịa 1000 bp, naanị paramita gbanwere bụ –min_length 1000 (Wick, 2024). Tupu nzacha ọzọ, a na-achịkwa ịdị mma agụ site na iji NanoPlot v. 1.41.3 yana paramita ndị a: –fastq –plots dot –N50 -o
Maka nhazi taxonomic, e kewara agụ na ndị a chịkọtara site na iji Kraken2 v. 2.1.2 (Wood et al., 2019). Mepụta akụkọ ma wepụta faịlụ maka ịgụ na mgbakọ, n'otu n'otu. Jiri nhọrọ -use-names iji nyochaa agụ na mgbakọ. A na-akọwapụta nhọrọ -gzip-compressed na -paired maka ngalaba agụ. E mere atụmatụ oke taxa dị na metagenome site na iji Bracken v. 2.8 (Lu et al., 2017). Anyị buru ụzọ mepụta nchekwa data kmer nke nwere ntọala 1000 site na iji bracken-build yana paramita ndị a: -d
E jiri usoro mgbanwe nke usoro nke Maranga et al. kọwara mee nkọwa mkpụrụ ndụ ihe nketa na atụmatụ mmụba dị n'etiti ha (Maranga et al., 2023). Nke mbụ, e wepụrụ ihe ndị dị mkpụmkpụ karịa 500 bp na mgbakọ niile site na iji SeqKit v. 2.5.1 (Shen et al., 2016). E wee jikọta mgbakọ ndị ahọpụtara ka ha bụrụ pan-metagenome. E ji Prodigal v. 1.0.1 (nsụgharị yiri nke Prodigal v. 2.6.3) chọpụta okpokolo agba ọgụgụ mepere emepe (ORFs) yana paramita ndị a: -d
E buru ụzọ chịkọta mkpụrụ ndụ ihe nketa dịka Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) ortholog (KO) nke eggNOG nyere si kwuo iji tụnyere ọnụọgụgụ ụzọ mkpụrụ ndụ ihe nketa. E wepụrụ mkpụrụ ndụ ihe nketa na-enweghị mkpọpụta ma ọ bụ mkpụrụ ndụ ihe nketa nwere ọtụtụ mkpọpụta tupu nyocha. E mechara gbakọọ ọnụọgụgụ nke KO ọ bụla kwa ihe nlele ma mee nyocha ọnụọgụgụ. A kọwara mkpụrụ ndụ ihe nketa metabolism PPA dị ka mkpụrụ ndụ ihe nketa ọ bụla nke e kenyere ahịrị ko00640 na kọlụm KEGG_Pathway, na-egosi ọrụ na metabolism propionate dịka KEGG si dị. E depụtara mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị a chọpụtara dị ka ndị metụtara mmepụta PPA na Tebụl Mgbakwunye 1 (Reichardt et al., 2014; Yang et al., 2017). Emere ule mgbanwe iji chọpụta metabolism PPA na mkpụrụ ndụ ihe nketa mmepụta nke dị oke ukwuu na ụdị ihe nlele ọ bụla. Emere otu puku permutations maka mkpụrụ ndụ ihe nketa ọ bụla a nyochachara. Ejiri uru p nke 0.05 dị ka njedebe iji chọpụta mkpa ọnụọgụgụ. E kenyere nkọwa ọrụ na mkpụrụ ndụ ihe nketa nke ọ bụla n'ime otu ìgwè dabere na nkọwa nke mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị nọchitere anya n'ime otu ahụ. Enwere ike ịchọpụta ụtụ isi metụtara metabolism PPA na/ma ọ bụ mmepụta PPA site na ijikọta contig ID na faịlụ mmepụta Kraken2 yana otu contig ID ndị echekwara n'oge nkọwa ọrụ site na iji eggNOG. E mere nnwale mkpa site na iji ule Mann-Whitney U akọwara na mbụ. E mere ndozi maka ọtụtụ nnwale site na iji usoro Benjamini-Hochberg. Ejiri uru p nke ≤ 0.05 mee ihe dị ka njedebe iji chọpụta mkpa ọnụọgụgụ.
E jiri ihe nlele Simpson diversity index nyochaa ụdị dị iche iche nke microbiome eriri afọ nke òké. Ahụghị nnukwu ọdịiche dị n'etiti ihe nlele njikwa na PPA n'ihe gbasara ụdị na ụdị dị iche iche (p-value maka ụdị: 0.18, p-value maka ụdị: 0.16) (Foto 1). E jiri nyocha ihe mejupụtara microbial tụnyere ya. Foto nke 2 na-egosi nhazi nke ihe nlele site na phyla ha, na-egosi na e nwere ọdịiche dị na nhazi ụdị nke microbiomes n'etiti PPA na ihe nlele njikwa. Nchịkọta a adịchaghị apụta ìhè n'ọkwa ụdị nke genus, na-egosi na PPA na-emetụta ụfọdụ nje bacteria (Foto mgbakwunye 1).
Foto 1. Ụdịdị Alfa nke ụdị na nhazi ụdị nke microbiome eriri afọ òké. Atụmatụ igbe na-egosi ihe ngosi Simpson nke ụdị (A) na ụdị (B) na PPA na ihe nlele njikwa. E ji ule Mann-Whitney U chọpụta ihe dị mkpa, e mekwara ọtụtụ ndozi site na iji usoro Benjamini-Hochberg. ns, uru p adịghị mkpa (p>0.05).
Foto nke 2. Nsonaazụ nke nyocha akụkụ bụ isi nke ihe mejupụtara microbiome eriri afọ òké na ọkwa ụdị. Atụmatụ nyocha akụkụ bụ isi na-egosi nkesa nke ihe nlele n'ofe akụkụ abụọ mbụ ha. Agba na-egosi ụdị ihe nlele: òké ndị nwere PPA na-acha odo odo na òké njikwa na-acha odo odo. A na-ese akụkụ bụ isi nke 1 na 2 na axis-x na y-axis, n'otu n'otu, a na-egosipụtakwa ha dị ka oke ọdịiche ha kọwara.
Site na iji data ọnụọgụgụ RLE gbanwere, a hụrụ mbelata dị ukwuu na oke Bacteroidetes/Bacilli nke etiti na òké njikwa na PPA (njikwa: 9.66, PPA: 3.02; uru p = 0.0011). Ọdịiche a bụ n'ihi oke Bacteroidetes dị elu na òké PPA ma e jiri ya tụnyere njikwa, ọ bụ ezie na ọdịiche ahụ adịghị mkpa (njikwa nkezi CLR: 5.51, nkezi PPA CLR: 6.62; uru p = 0.054), ebe oke Bacteroidetes yiri nke ahụ (nkezi njikwa CLR: 7.76, nkezi PPA CLR: 7.60; uru p = 0.18).
Nnyocha nke ọnụọgụgụ nke ihe ndị mejupụtara eriri afọ gosiri na otu phylum na ụdị 77 dị iche nke ukwuu n'etiti ihe nlele PPA na ihe nlele njikwa (Tebụl Mgbakwunye 2). Ọnụọgụ nke ụdị 59 dị na ihe nlele PPA dị elu nke ukwuu karịa nke dị na ihe nlele njikwa, ebe ọnụọgụ nke naanị ụdị 16 dị na ihe nlele njikwa dị elu karịa nke dị na ihe nlele PPA (Foto 3).
Foto nke 3. Oke dị iche iche nke taxa na microbiome afọ nke PPA na oke njikwa. Atụmatụ ugwu mgbawa na-egosi ọdịiche dị n'ọtụtụ ụdị (A) ma ọ bụ ụdị (B) n'etiti PPA na ihe nlele njikwa. Isi awọ anaghị egosi ọdịiche dị mkpa na oke taxa. Akara agba na-egosi nnukwu ọdịiche dị n'ọtụtụ (p-value ≤ 0.05). Akara iri abụọ kachasị elu nwere nnukwu ọdịiche dị n'ọtụtụ dị n'etiti ụdị ihe nlele ka egosiri na uhie na acha anụnụ anụnụ (ihe nlele njikwa na PPA), n'otu n'otu. Akara odo odo na odo odo dị ma ọ dịkarịa ala ugboro 2.7 karịa na ihe nlele njikwa ma ọ bụ PPA karịa na njikwa. Akara ojii na-anọchite anya taxa nwere nnukwu ọnụọgụ dị iche iche, yana nkezi ọdịiche CLR dị n'etiti -1 na 1. Ejiri ule Mann-Whitney U gbakọọ ụkpụrụ P ma dozie ya maka ọtụtụ nnwale site na iji usoro Benjamini-Hochberg. Ọdịiche CLR nke dị nkọ na-egosi nnukwu ọdịiche dị n'ọtụtụ.
Mgbe anyị nyochachara ihe mejupụtara nje bacteria afọ, anyị mere nkọwa ọrụ nke microbiome ahụ. Mgbe anyị sachara mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị na-adịghị mma, a chọpụtara mkpokọta mkpụrụ ndụ ihe nketa pụrụ iche 378,355 n'ime ihe nlele niile. Ejiri mmụba nke mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị a mee ihe maka nyocha akụkụ bụ isi (PCA), nsonaazụ ya gosikwara oke nchịkọta nke ụdị ihe nlele dabere na profaịlụ ọrụ ha (Foto 4).
Foto nke 4. Ihe PCA na-egosi site na iji profaịlụ ọrụ nke microbiome eriri afọ òké. Atụmatụ PCA na-egosi nkesa nke ihe nlele n'ofe ihe abụọ mbụ ha bụ isi. Agba na-egosi ụdị ihe nlele: òké ndị nwere PPA na-acha odo odo na òké njikwa na-acha odo odo. A na-ese akụkụ ndị bụ isi nke 1 na 2 na axis x na y, n'otu n'otu, a na-egosipụtakwa ha dị ka oke ọdịiche ha kọwara.
Anyị lere anya n'ọtụtụ ihe ndọghachi azụ nke KEGG n'ụdị ihe nlele dị iche iche. Achọpụtara mkpokọta ihe ndọghachi azụ pụrụ iche 3648, nke 196 dị ọtụtụ karịa na ihe nlele njikwa na 106 dị ọtụtụ karịa na ihe nlele PPA (Foto 5). A chọpụtara mkpokọta mkpụrụ ndụ ihe nketa 145 na ihe nlele njikwa na mkpụrụ ndụ ihe nketa 61 na ihe nlele PPA, yana ọtụtụ dị iche iche. Ụzọ ndị metụtara metabolism lipid na aminosugar bara ụba nke ukwuu na ihe nlele PPA (Tebụl mgbakwunye 3). Ụzọ ndị metụtara metabolism nitrogen na sistemụ relay sulfur bara ụba nke ukwuu na ihe nlele njikwa (Tebụl mgbakwunye 3). Ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism aminosugar/nucleotide (ko:K21279) na metabolism inositol phosphate (ko:K07291) dị elu nke ukwuu na ihe nlele PPA (Foto 5). Ihe nlele njikwa nwere ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism benzoate (ko:K22270), metabolism nitrogen (ko:K00368), na glycolysis/gluconeogenesis (ko:K00131) (Foto 5).
Foto nke 5. Oke KO dị iche iche dị na microbiome afọ nke PPA na oke njikwa. Atụmatụ ugwu mgbawa ahụ na-egosi ọdịiche dị na oke otu ọrụ (KOs). Isi awọ na-egosi KO ndị oke ha adịghị iche nke ukwuu n'etiti ụdị ihe nlele (p-value > 0.05). Isi awọ na-egosi nnukwu ọdịiche dị na oke (p-value ≤ 0.05). 20 KOs nwere nnukwu ọdịiche dị na oke n'etiti ụdị ihe nlele ka egosiri na uhie na acha anụnụ anụnụ, nke kwekọrọ na ihe nlele njikwa na PPA, n'otu n'otu. Isi odo na odo na-egosi KOs ndị nwere opekata mpe okpukpu 2.7 karịa na ihe nlele njikwa na PPA, n'otu n'otu. Isi ojii na-egosi KOs nwere oke dị iche iche, yana nkezi ọdịiche CLR dị n'etiti -1 na 1. Ejiri ule Mann-Whitney U gbakọọ ụkpụrụ P ma gbanwee ya maka ọtụtụ ntụnyere site na iji usoro Benjamini-Hochberg. NaN na-egosi na KO abụghị nke ụzọ dị na KEGG. Oke nkezi ọdịiche CLR na-egosi nnukwu ọdịiche dị na oke. Maka ozi zuru ezu gbasara ụzọ ndị KOs edepụtara si aga, lee Tebụl Mgbakwunye nke 3.
N'ime mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị a kpọtụrụ aha, mkpụrụ ndụ ihe nketa 1601 nwere oke dị iche iche n'etiti ụdị ihe nlele (p ≤ 0.05), yana mkpụrụ ndụ ihe nketa ọ bụla nwere opekata mpe okpukpu 2.7 karịa. N'ime mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị a, mkpụrụ ndụ ihe nketa 4 dị ọtụtụ karịa na ihe nlele njikwa na mkpụrụ ndụ ihe nketa 1597 dị ọtụtụ karịa na ihe nlele PPA. N'ihi na PPA nwere ihe ndị na-egbochi nje, anyị lere anya n'ọtụtụ nke metabolism PPA na mkpụrụ ndụ ihe nketa mmepụta n'etiti ụdị ihe nlele. N'ime mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism PPA 1332, mkpụrụ ndụ ihe nketa 27 dị ọtụtụ karịa na ihe nlele njikwa na mkpụrụ ndụ ihe nketa 12 dị ọtụtụ karịa na ihe nlele PPA. N'ime mkpụrụ ndụ ihe nketa 223 metụtara mmepụta PPA, mkpụrụ ndụ ihe nketa 1 dị ọtụtụ karịa na ihe nlele PPA. Ihe osise 6A na-egosikwa mmụba dị elu nke mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism PPA, yana mmụba dị elu nke ukwuu na ihe nlele njikwa na nnukwu nha mmetụta, ebe Ihe osise 6B na-egosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa nke ọ bụla nwere oke dị elu nke a hụrụ na ihe nlele PPA.
Foto nke 6. Njupụta dị iche iche nke mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara PPA na microbiome eriri afọ òké. Atụmatụ ugwu mgbawa na-egosi ọdịiche dị na ọnụọgụ mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism PPA (A) na mmepụta PPA (B). Ntụ ntụ isi awọ na-egosi mkpụrụ ndụ ihe nketa nke ụbara ha adịghị iche nke ukwuu n'etiti ụdị ihe nlele (uru p > 0.05). Ntụ ntụ agba na-egosi nnukwu ọdịiche dị na ụbara (uru p ≤ 0.05). Mkpụrụ ndụ ihe nketa 20 nwere nnukwu ọdịiche dị na ụbara ka egosiri na uhie na acha anụnụ anụnụ dị mfe (ihe nlele njikwa na PPA), n'otu n'otu. Ọnụọgụ ntụpọ odo odo na odo odo dị ma ọ dịkarịa ala ugboro 2.7 karịa na ihe nlele njikwa na PPA karịa na ihe nlele njikwa. Ntụ ntụ ojii na-anọchite anya mkpụrụ ndụ ihe nketa nwere nnukwu ọnụọgụ dị iche iche, yana nkezi ọdịiche CLR dị n'etiti -1 na 1. Ejiri ule Mann-Whitney U gbakọọ ụkpụrụ P ma dozie ya maka ọtụtụ ntụnyere site na iji usoro Benjamini-Hochberg. Mkpụrụ ndụ ihe nketa kwekọrọ na mkpụrụ ndụ ihe nketa nnọchite anya na katalọgụ mkpụrụ ndụ ihe nketa na-abụghị nke na-agbanwe agbanwe. Aha mkpụrụ ndụ ihe nketa nwere akara KEGG nke na-egosi mkpụrụ ndụ ihe nketa KO. Ọdịiche CLR nke dị nkọ na-egosi nnukwu ọnụọgụ dị iche iche. Akara ngosi (-) na-egosi na enweghị akara ọ bụla maka mkpụrụ ndụ ihe nketa dị na nchekwa data KEGG.
A chọpụtara mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism PPA na/ma ọ bụ mmepụta site na ijikọta njirimara taxonomic nke contigs na contig ID nke mkpụrụ ndụ ihe nketa. Na ọkwa mkpụrụ ndụ ihe nketa, achọpụtara na mkpụrụ ndụ ihe nketa 130 nwere mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism PPA na achọpụtara na mkpụrụ ndụ ihe nketa 61 nwere mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara mmepụta PPA (Tebụl Mgbakwunye 4). Agbanyeghị, ọ dịghị mkpụrụ ndụ ihe nketa gosiri nnukwu ọdịiche dị na ụba (p > 0.05).
N'ọkwa ụdị anụmanụ ahụ, achọpụtara na ụdị nje bacteria 144 nwere mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism PPA, achọpụtakwara na ụdị nje bacteria 68 nwere mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara mmepụta PPA (Tebụl Mgbakwunye 5). N'ime ndị na-eme ka PPA dị iche iche, nje bacteria asatọ gosiri mmụba dị ukwuu n'ọtụtụ n'etiti ụdị ihe atụ, ha niile gosipụtara mgbanwe dị ukwuu n'ọrụ (Tebụl Mgbakwunye 6). Ihe niile a chọpụtara na PPA nwere nnukwu ọdịiche dị n'ọtụtụ dị ukwuu karịa na ihe atụ PPA. Nhazi ọkwa ụdị anụmanụ gosiri ndị nnọchite anya nke ụdị ihe atụ nke na-adịghị iche nke ukwuu n'etiti ụdị ihe atụ, gụnyere ọtụtụ ụdị Bacteroides na Ruminococcus, yana Duncania dubois, Myxobacterium enterica, Monococcus pectinolyticus, na Alcaligenes polymorpha. N'ime nje bacteria na-emepụta PPA, nje bacteria anọ gosiri nnukwu ọdịiche dị n'ọtụtụ n'etiti ụdị ihe atụ. Ụdị nwere nnukwu ọdịiche dị n'ọtụtụ gụnyere Bacteroides novorossi, Duncania dubois, Myxobacterium enteritidis, na Ruminococcus bovis.
N'ọmụmụ ihe a, anyị lere anya na mmetụta nke ikpughe PPA na microbiota eriri afọ nke òké. PPA nwere ike ịkpata mmeghachi omume dị iche iche na nje bacteria n'ihi na ụfọdụ ụdị na-emepụta ya, ụdị ndị ọzọ na-eji dị ka isi iyi nri, ma ọ bụ nwee mmetụta nje bacteria. Ya mere, mgbakwunye ya na gburugburu afọ site na mgbakwunye nri nwere ike inwe mmetụta dị iche iche dabere na ndidi, nnabata, na ikike iji ya dị ka isi iyi nri. Enwere ike iwepụ ụdị nje bacteria nwere mmetụta ma dochie ya site na ndị na-eguzogide PPA karịa ma ọ bụ nwee ike iji ya dị ka isi iyi nri, na-eduga na mgbanwe na nhazi nke microbiota eriri afọ. Nsonaazụ anyị gosipụtara nnukwu ọdịiche dị na nhazi microbiota mana enweghị mmetụta na ụdị microbiota zuru oke. A hụrụ mmetụta kachasị ukwuu na ọkwa ụdị, yana ihe karịrị taxa 70 dị iche iche n'ọtụtụ dị n'etiti PPA na ihe nlele njikwa (Tebụl Mgbakwunye 2). Nyocha ọzọ nke nhazi nke ihe nlele PPA gosipụtara nnukwu ọdịiche nke ụdị microbiota ma e jiri ya tụnyere ihe nlele a na-ekpugheghị, na-atụ aro na PPA nwere ike ime ka njirimara uto bacteria dịkwuo mma ma belata ọnụọgụ nje bacteria nwere ike ịdị ndụ na gburugburu ebe bara ọgaranya na PPA. Ya mere, PPA nwere ike ịkpalite mgbanwe kama ịkpata mmebi zuru oke nke ụdị microbiota eriri afọ.
A hụla na ihe nchekwa nri dịka PPA na-agbanwe ọnụọgụ nke ihe ndị dị na eriri afọ na-enweghị mmetụta dị iche iche (Nagpal et al., 2021). N'ebe a, anyị hụrụ ọdịiche kachasị dị egwu n'etiti ụdị Bacteroidetes dị n'ime phylum Bacteroidetes (nke a maara na mbụ dị ka Bacteroidetes), nke bara ụba nke ukwuu na òké ndị PPA kpughere. Mmụba nke ụdị Bacteroidees na-ejikọta ya na mmụba nke mbibi mucous, nke nwere ike ịbawanye ohere nke ibute ọrịa ma kwalite mbufụt (Cornick et al., 2015; Desai et al., 2016; Penzol et al., 2019). Otu nnyocha chọpụtara na òké ụmụ nwoke amụrụ ọhụrụ ejiri Bacteroides fragilis gwọọ gosipụtara omume mmekọrịta mmadụ na ibe ya nke yiri ọrịa autism spectrum (ASD) (Carmel et al., 2023), na ọmụmụ ihe ndị ọzọ egosila na ụdị Bacteroides nwere ike ịgbanwe ọrụ ahụ ji alụso ọrịa ọgụ ma bute ọrịa cardiomyopathy autoimmune (Gil-Cruz et al., 2019). A mụbakwara ụdị nke Ruminococcus, Prevotella, na Parabacteroides nke ukwuu n'ime òké ndị a na-ebute site na PPA (Coretti et al., 2018). Ụfọdụ ụdị Ruminococcus na-ejikọta ya na ọrịa dịka ọrịa Crohn site na mmepụta nke cytokines proinflammatory (Henke et al., 2019), ebe ụdị Prevotella dị ka Prevotella humani na-ejikọta ya na ọrịa metabolic dị ka ọbara mgbali elu na mmetụta insulin (Pedersen et al., 2016; Li et al., 2017). N'ikpeazụ, anyị chọpụtara na oke nke Bacteroidetes (nke a maara na mbụ dị ka Firmicutes) na Bacteroidetes dị ala nke ukwuu na òké ndị a na-ebute site na PPA karịa na òké ndị a na-achịkwa n'ihi oke ọnụọgụ nke ụdị Bacteroidetes. A gosila na nke a bụ ihe na-egosi etu e si edozi ahụ n'ime eriri afọ, a na-ejikọkwa nsogbu dị na nke a na ọnọdụ ọrịa dị iche iche (Turpin et al., 2016; Takezawa et al., 2021; An et al., 2023), gụnyere ọrịa eriri afọ mkpali (Stojanov et al., 2020). N'ozuzu, ụdị phylum Bacteroidetes yiri ka ọ bụ PPA nri dị elu na-emetụta nke ukwuu. Nke a nwere ike ịbụ n'ihi ndidi dị elu na PPA ma ọ bụ ikike iji PPA dị ka isi iyi ike, nke egosiri na ọ bụ eziokwu maka opekata mpe otu ụdị, Hoylesella enocea (Hitch et al., 2022). N'aka nke ọzọ, ikpughe PPA nne nwere ike ime ka mmepe nwa ebu n'afọ dịkwuo mma site n'ime ka afọ nke ụmụ òké dịkwuo mfe ịnweta Bacteroidetes; agbanyeghị, nhazi ọmụmụ anyị ekweghi ka nyocha dị otú ahụ mee.
Nnyocha ọdịnaya nke metagenomic gosiri nnukwu ọdịiche dị na ọnụọgụ mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism na mmepụta PPA, ebe òké ndị PPA kpughere na-egosipụta ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe nketa dị elu maka mmepụta PPA, ebe òké ndị na-abụghị PPA kpughere na-egosipụta ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe nketa dị elu maka mmepụta PAA (Foto nke 6). Nsonaazụ ndị a na-egosi na mmetụta nke PPA na nhazi nje nwere ike ọ bụghị naanị n'ihi ojiji ya, ma ọ bụghị ya, ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe nketa jikọtara na metabolism PPA kwesịrị igosi mmụba dị elu na microbiome eriri afọ nke òké ndị PPA kpughere. Otu nkọwa bụ na PPA na-eme ka ọnụọgụ nje bacteria dịkwuo elu site na mmetụta antimicrobial ya kama site na iji ya site na nje bacteria dị ka ihe oriri. Ọmụmụ ihe ndị gara aga egosila na PPA na-egbochi uto nke Salmonella Typhimurium n'ụzọ dabere na dose (Jacobson et al., 2018). Ikpughe na mkpokọta dị elu nke PPA nwere ike ịhọrọ maka nje bacteria ndị na-eguzogide ihe mgbochi nje ya ma ọ nwere ike ọ gaghị enwe ike ime ka ọ dịghachi ndụ ma ọ bụ mepụta ya. Dịka ọmụmaatụ, ọtụtụ ụdị Parabacterioides gosiri oke mmụba dị elu na ihe atụ PPA, mana achọpụtaghị mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism PPA ma ọ bụ mmepụta (Tebụl Mgbakwunye 2, 4, na 5). Ọzọkwa, mmepụta PPA dị ka ihe sitere na fermentation na-ekesa nke ukwuu n'etiti nje bacteria dị iche iche (Gonzalez-Garcia et al., 2017). Ọdịiche nje bacteria dị elu nwere ike ịbụ ihe kpatara oke mmụba nke mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism PPA na ihe atụ njikwa (Averina et al., 2020). Ọzọkwa, naanị mkpụrụ ndụ ihe nketa 27 (2.14%) nke mkpụrụ ndụ ihe nketa 1332 ka e buru amụma na ha bụ mkpụrụ ndụ ihe nketa jikọtara naanị na metabolism PPA. Ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism PPA na-etinyekwa aka na ụzọ metabolic ndị ọzọ. Nke a na-egosikwa na oke mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara metabolism PPA dị elu na ihe atụ njikwa; mkpụrụ ndụ ihe nketa ndị a nwere ike ịrụ ọrụ n'ụzọ ndị na-anaghị ebute ojiji ma ọ bụ nhazi PPA dị ka ihe sitere na ngwaahịa. N'okwu a, naanị otu mkpụrụ ndụ ihe nketa jikọtara ya na mmepụta PPA gosiri nnukwu ọdịiche dị n'ọtụtụ n'etiti ụdị ihe atụ. N'adịghị ka mkpụrụ ndụ ihe nketa jikọtara ya na metabolism PPA, ahọpụtara mkpụrụ ndụ ihe nketa akara maka mmepụta PPA n'ihi na ha na-etinye aka ozugbo na ụzọ nje bacteria maka mmepụta PPA. N'ime òké ndị PPA gosipụtara, a chọpụtara na ụdị niile nwere mmụba dị ukwuu na ikike imepụta PPA. Nke a na-akwado amụma na PPA ga-ahọrọ ndị na-emepụta PPA ma si otú a buru amụma na ikike mmepụta PPA ga-abawanye. Agbanyeghị, mmụba mkpụrụ ndụ ihe nketa anaghị ejikọta na ngosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa; ya mere, ọ bụ ezie na ọnụọgụ mkpụrụ ndụ ihe nketa jikọtara ya na metabolism PPA dị elu na ihe nlele njikwa, ọnụego ngosipụta nwere ike ịdị iche (Shi et al., 2014). Iji kwado mmekọrịta dị n'etiti mmụba nke mkpụrụ ndụ ihe nketa na-emepụta PPA na mmepụta PPA, a chọrọ ọmụmụ banyere ngosipụta nke mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara mmepụta PPA.
Nkọwa ọrụ nke PPA na metagenome njikwa kpughere ụfọdụ ọdịiche. Nyocha PCA nke ọdịnaya mkpụrụ ndụ ihe nketa kpughere otu dị iche iche n'etiti PPA na ihe nlele njikwa (Foto 5). Nchikọta n'ime ihe nlele gosiri na ọdịnaya mkpụrụ ndụ ihe nketa njikwa dị iche iche karịa, ebe ihe nlele PPA jikọtara ọnụ. Nchikọta site na ọdịnaya mkpụrụ ndụ ihe nketa yiri nke nchịkọta site na nhazi ụdị. Ya mere, ọdịiche dị na oke ụzọ na-adaba na mgbanwe na oke ụdị na ụdị dị iche iche dị n'ime ha. Na ihe nlele PPA, ụzọ abụọ nwere oke dị elu metụtara metabolism shuga aminosugar/nucleotide (ko:K21279) na ọtụtụ ụzọ metabolism lipid (ko:K00647, ko:K03801; Tebụl Mgbakwunye 3). A maara na mkpụrụ ndụ ihe nketa jikọtara ya na ko:K21279 na-ejikọta ya na mkpụrụ ndụ ihe nketa Bacteroides, otu n'ime ụdị nwere ọnụ ọgụgụ dị elu nke ụdị na ihe nlele PPA. Enzyme a nwere ike ịgbanahụ nzaghachi ahụ ike site na igosipụta polysaccharides capsular (Wang et al., 2008). Nke a nwere ike ịkọwa mmụba na Bacteroidetes a hụrụ na oke ndị nwere PPA. Nke a na-emeju mmụba nke mmepụta abụba abụba a hụrụ na PPA microbiome. Nje bacteria na-eji ụzọ FASIIko:K00647 (fabB) emepụta abụba asịd, nke nwere ike imetụta ụzọ metabolic ndị ọbịa (Yao na Rock, 2015; Johnson et al., 2020), mgbanwe na metabolism lipid nwekwara ike ịrụ ọrụ na mmepe akwara ozi (Yu et al., 2020). Ụzọ ọzọ na-egosi mmụba nke ihe atụ PPA bụ steroid hormone biosynthesis (ko:K12343). E nwere ihe akaebe na-eto eto na enwere mmekọrịta dị iche n'etiti ikike nke microbiota eriri afọ iji metụta ọkwa homonụ na ịbụ onye homonụ metụtara, nke mere na ọkwa steroid dị elu nwere ike inwe nsonaazụ ahụike dị ala (Tetel et al., 2018).
Ọmụmụ ihe a enweghị oke na ihe ndị ọzọ a ga-atụle. Ihe dị mkpa bụ na anyị emeghị nyocha anụ ahụ gbasara anụmanụ. Ya mere, ọ gaghị ekwe omume ikwubi ozugbo ma mgbanwe dị na microbiome ahụ nwere njikọ na ọrịa ọ bụla. Ihe ọzọ a ga-atụle bụ na e nyere òké ndị dị na nnyocha a otu nri ahụ dịka ndị nne ha si enye ha. Ọmụmụ ihe ndị ga-eme n'ọdịnihu nwere ike ikpebi ma ịgbanwe site na nri bara ụba na PPA gaa na nri na-enweghị PPA na-eme ka mmetụta ya dịkwuo mma na microbiome. Otu mmachi nke ọmụmụ ihe anyị, dịka ọtụtụ ndị ọzọ, bụ oke nha nlele. Ọ bụ ezie na enwere ike ịchọta nkwubi okwu ziri ezi, nnukwu nha nlele ga-enye ike ọnụọgụgụ ka ukwuu mgbe a na-enyocha nsonaazụ ya. Anyị na-akpachara anya maka ime nkwubi okwu gbasara njikọ dị n'etiti mgbanwe na microbiome eriri afọ na ọrịa ọ bụla (Yap et al., 2021). Ihe ndị na-agbagọ agbagọ gụnyere afọ, okike, na nri nwere ike imetụta nhazi nke microbiome. Ihe ndị a nwere ike ịkọwa ihe ndị na-adịghị mma a hụrụ n'akwụkwọ gbasara njikọ nke microbiome eriri afọ na ọrịa ndị dị mgbagwoju anya (Johnson et al., 2019; Lagod na Naser, 2023). Dịka ọmụmaatụ, egosila na ndị otu Bacteroidetes na-amụba ma ọ bụ belata n'ime anụmanụ na ụmụ mmadụ nwere ASD (Angelis et al., 2013; Kushak et al., 2017). N'otu aka ahụ, ọmụmụ ihe gbasara nhazi afọ na ndị ọrịa nwere ọrịa eriri afọ na-akpata ahụtala mmụba na mbelata n'otu taxa (Walters et al., 2014; Forbes et al., 2018; Upadhyay et al., 2023). Iji belata mmetụta nke ịkpa ókè nwoke na nwanyị, anyị gbalịrị ijide n'aka na ndị nwoke na nwanyị hà nhata ka ọdịiche ahụ wee bụrụ nke nri na-akpata. Otu ihe ịma aka nke nkọwapụta ọrụ bụ iwepụ usoro mkpụrụ ndụ ihe nketa na-enweghị isi. Usoro nchịkọta mkpụrụ ndụ ihe nketa anyị chọrọ njirimara usoro 95% na nha anya ogologo 85%, yana mkpuchi nhazi 90% iji wepụ nchịkọta ụgha. Agbanyeghị, n'ọnọdụ ụfọdụ, anyị hụrụ COGs nwere otu nkọwa (dịka ọmụmaatụ, MUT) (Foto 6). A chọrọ ọmụmụ ihe ndị ọzọ iji chọpụta ma ortholog ndị a dị iche, jikọtara ya na mkpụrụ ndụ ihe nketa kpọmkwem, ma ọ bụ ma nke a bụ mmachi nke ụzọ nchịkọta mkpụrụ ndụ ihe nketa. Mmachi ọzọ nke nkọwa ọrụ bụ nhazihie nwere ike ime; mkpụrụ ndụ ihe nketa nje mmdA bụ enzyme a ma ama nke metụtara njikọ propionate, mana KEGG anaghị ejikọta ya na ụzọ metabolic propionate. N'ụzọ dị iche, ortholog scpB na mmcD nwere njikọ. Ọnụ ọgụgụ dị ukwuu nke mkpụrụ ndụ ihe nketa na-enweghị mkpọpụta aha nwere ike ibute enweghị ike ịchọpụta mkpụrụ ndụ ihe nketa metụtara PPA mgbe a na-enyocha mmụba mkpụrụ ndụ ihe nketa. Ọmụmụ ihe ndị ga-abịa n'ihu ga-erite uru site na nyocha metatranscriptome, nke nwere ike inye nghọta miri emi nke njirimara ọrụ nke microbiota eriri afọ ma jikọta ngosipụta mkpụrụ ndụ ihe nketa na mmetụta ndị nwere ike ịda ada. Maka ọmụmụ ihe ndị metụtara nsogbu mmepe neurodevelopment kpọmkwem ma ọ bụ ọrịa eriri afọ mkpali, a chọrọ nyocha physiological na omume nke anụmanụ iji jikọta mgbanwe na nhazi microbiome na nsogbu ndị a. Ọmụmụ ihe ndị ọzọ na-agbanwe microbiome eriri afọ n'ime òké na-enweghị germ ga-abakwa uru iji chọpụta ma microbiome ọ bụ ihe na-akpata ma ọ bụ njirimara nke ọrịa.
Na nchịkọta, anyị gosiri na PPA nri na-arụ ọrụ dị ka ihe na-agbanwe nhazi nke microbiota eriri afọ. PPA bụ ihe nchekwa nke FDA kwadoro nke a na-ahụkarị n'ọtụtụ nri dị iche iche, nke, mgbe a kpughee ya ogologo oge, nwere ike ibute mmebi nke flora eriri afọ nkịtị. Anyị hụrụ mgbanwe na ọtụtụ nje bacteria, na-egosi na PPA nwere ike imetụta nhazi nke microbiota eriri afọ. Mgbanwe na microbiota nwere ike ibute mgbanwe na ọkwa nke ụfọdụ ụzọ metabolic, nke nwere ike ibute mgbanwe physiological nke metụtara ahụike nnabata. A chọrọ ọmụmụ ihe ndị ọzọ iji chọpụta ma mmetụta nke PPA nri na nhazi nje nwere ike ibute dysbiosis ma ọ bụ ọrịa ndị ọzọ. Ọmụmụ ihe a na-atọ ntọala maka ọmụmụ ihe n'ọdịnihu gbasara otu PPA si emetụta nhazi eriri afọ nwere ike imetụta ahụike mmadụ.
Data ndị a dị n'ọmụmụ ihe a dị na ebe nchekwa data dị n'ịntanetị. Aha ebe nchekwa data na nọmba nnabata bụ: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/, PRJNA1092431.
Kọmitii Nlekọta na Ojiji nke Mahadum Central Florida (UCF-IACUC) kwadoro ọmụmụ anụmanụ a (Nọmba ikike ojiji anụmanụ: PROTO202000002). Ọmụmụ ihe a na-agbaso iwu, ụkpụrụ, na ihe ndị ụlọ ọrụ chọrọ.
NG: Echiche, Nhazi Data, Nyocha Iwu, Nnyocha Iwu, Nyocha, Usoro, Ngwanrọ, Nlereanya, Ide Ihe (ndepụta mbụ), Ide Ihe (nyocha na idezi). LA: Echiche, Nhazi Data, Usoro, Akụrụngwa, Ide Ihe (nyocha na idezi). SH: Nyocha Iwu, Ngwanrọ, Ide Ihe (nyocha na idezi). SA: Nyocha Iwu, Ide Ihe (nyocha na idezi). Onyeikpe Ukwu: Nnyocha, Ide Ihe (nyocha na idezi). SN: Echiche, Nchịkwa Ọrụ, Akụrụngwa, Nlekọta, Ide Ihe (nyocha na idezi). TA: Echiche, Njikwa Ọrụ, Nlekọta, Ide Ihe (nyocha na idezi).
Ndị dere akwụkwọ ahụ kwupụtara na ha enwetaghị nkwado ego ọ bụla maka nyocha, onye dere ya, na/ma ọ bụ mbipụta nke akụkọ a.
Ndị dere akwụkwọ ahụ kwupụtara na emere nnyocha ahụ n'enweghị mmekọrịta azụmaahịa ma ọ bụ ego ọ bụla nke enwere ike ịkọwa dị ka esemokwu mmasị. Ọ dịghị mkpa.
Echiche niile e depụtara n'isiokwu a bụ naanị nke ndị dere ya, ọ bụghịkwa echiche nke ụlọ ọrụ ha, ndị mbipụta akwụkwọ, ndị nchịkọta akụkọ, ma ọ bụ ndị nyocha ha. Ngwaahịa ọ bụla a tụlere n'isiokwu a, ma ọ bụ nkwupụta ọ bụla nke ndị nrụpụta ha kwuru, abụghị nke onye mbipụta ahụ kwere nkwa ma ọ bụ kwado.
Enwere ike ịchọta ihe ndị ọzọ gbasara akụkọ a n'ịntanetị: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frmbi.2024.1451735/full#supplementary-material
Abdelli LS, Samsam A, Nasser SA (2019). Acid Propionic na-akpata gliosis na mbufụt neuroinflammation site n'ịchịkwa ụzọ PTEN/AKT na nsogbu autism spectrum. Akụkọ sayensị 9, 8824–8824. doi: 10.1038/s41598-019-45348-z
Aitchison, J. (1982). Nyocha ọnụọgụgụ nke data nhazi. JR Stat Soc Ser B Methodol. 44, 139–160. doi: 10.1111/j.2517-6161.1982.tb01195.x
Ahn J, Kwon H, Kim YJ (2023). Oke Firmicutes/Bacteroides dị ka ihe egwu maka kansa ara. Journal of Clinical Medicine, 12, 2216. doi: 10.3390/jcm12062216
Anders S., Huber W. (2010). Nyocha ngosipụta dị iche iche nke data ọnụọgụ usoro. Nat Prev. 1–1, 1–10. doi: 10.1038/npre.2010.4282.1
Angelis, MD, Piccolo, M., Vannini, L., Siragusa, S., Giacomo, AD, Serrazanetti, DI, et al. (2013). Microbiota fecal na metabolome n'ime ụmụaka nwere autism na nsogbu mmepe zuru oke nke a na-akọwapụtaghị n'ụzọ ọzọ. PloS One 8, e76993. doi: 10.1371/journal.pone.0076993
Averina OV, Kovtun AS, Polyakova SI, Savilova AM, Rebrikov DV, Danilenko VN (2020). Àgwà nje bacteria nke microbiota eriri afọ n'ime ụmụaka na-eto eto nwere nsogbu autism. Journal of Medical Microbiology 69, 558–571. doi: 10.1099/jmm.0.001178
Baquero F., Nombela K. (2012). Microbiome dị ka akụkụ ahụ mmadụ. Clinical Microbiology and Infection 18, 2–4. doi: 10.1111/j.1469-0691.2012.03916.x
Baur T., Dürre P. (2023). Nghọta ọhụrụ gbasara usoro ahụ ji arụ ọrụ nke nje bacteria na-emepụta acid propionic: Anaerotignum propionicum na Anaerotignum neopropionum (nke bụbu Clostridium propionicum na Clostridium neopropionum). Microorganisms 11, 685. doi: 10.3390/microorganisms11030685
Bazer FW, Spencer TE, Wu G, Cudd TA, Meininger SJ (2004). Ihe oriri nke nne na mmepe nwa ebu n'afọ. J Nutr. 134, 2169–2172. doi: 10.1093/jn/134.9.2169
Benjamini, Y., na Hochberg, J. (1995). Ịchịkwa ọnụego ụgha-positive: Ụzọ bara uru ma dị irè maka nnwale ọtụtụ. JR Stat Soc Ser B Methodol. 57, 289–300. doi: 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x
Oge ozi: Eprel-18-2025