厌氧环境下的高通量菌落筛选挑取,深入探究帕金森患者的肠道健康

帕金森病(Parkinsons DiseasePD),是一种复杂的神经退行性疾病,也是世界上第二常见的神经退行性疾病,仅次于阿尔茨海默病(AD),影响着约1%-2%65岁及以上老人。随着全球人口老龄化,帕金森病患病率还将大幅增加。


目前,全世界有超过600万人患有帕金森病,每年还有约60000名新患者确诊,患者大脑中产生多巴胺的神经元丧失,影响运动和认知,导致出现震颤、肌肉僵硬、意识模糊和痴呆等症状。实际上,帕金森病是一种多系统疾病,其最早出现的症状是便秘,而如果把帕金森病患者的肠道菌群进行检测,会发现条件致病菌明显增多。



美国阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员在 Nature Communications 期刊发表了题为:Metagenomics of Parkinsons disease implicates the gut microbiome in multiple disease mechanisms 的研究论文,发现帕金森病患者其肠道微生物群组成普遍失衡,这些肠道微生物群参与了帕金森病发病的多个途径。


研究发现在帕金森病患者中,绝大部分厌氧菌包括齿双歧杆菌(Bifidobacterium dentium),粘性放线菌(Actinomyces oris),变形链球菌(Streptococcus mutans)其丰度都增加了6-7倍,相应的像肠道罗斯拜瑞氏菌(Roseburia intestinalis),Blautia wexlerae 丰度都减少了5-7倍,总体而言,36%的与帕金森病相关的肠道微生物群丰度变化超过2倍。Haydeh Payami 表示,这项研究建立了迄今为止最高分辨率的帕金森病肠道微生物组大型数据库,随着样本量的增加,以及其他研究团队进行的宏基因组研究,将会有更多信息被揭示。



近年,在SCI期刊《Medicine(《医学》)也收录了一个病例,患者为了解决多年便秘的困扰,通过肠道菌群移植的治疗,不仅改善了多年顽疾便秘,也大大改善了帕金森症状。治疗表明肠道菌群对中枢神经系统能产生相应影响,通过菌群移植可重建肠道微生态平衡,这项技术有望为更多帕金森病患者带来福音。



肠道菌群的研究通常都涉及到大批量的菌株,手动去操作这么多菌株是一项艰巨的任务。利用SINGER公司的菌落高通量筛选工作站ROTOR+来筛选,可以进行高密度高效率的菌落分离、复制、重排等功能,从而实现高通量菌落在不同生长环境、不同显色反应的筛选工作,另一方面可以通过菌落高通量挑取工作站PIXL进行挑选,可以用于菌落颜色挑选、厌氧菌分离、菌株分离、随机突变挑选、荧光检测等相关实验。

对于微生物厌氧环境下的高通量研究,也可根据具体实验流程制定高通量菌落整体解决方案:



菌落高通量筛选工作站ROTOR+厌氧工作站:可在厌氧环境下进行菌落高通量划线、接种、杂交、筛选等。


菌落高精度挑选工作站PIXL+厌氧工作站:支持在厌氧环境下换板、挑菌。

菌落高精度挑选工作站PIXL+自动涂布仪+机械臂:无人干预,全自动化涂布、划线、挑菌、接种、换板。

预计在不久的将来,将有更多工具和分析能力以探究帕金森病的异质性,寻找生物标志物,深入研究其起源和发展,并通过调控微生物组来预防、治疗和阻止帕金森病的发生发展。


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