微生物組測序分析的一大問題

　　BMC Biology雜志上的一項研究指出，許多已發表的微生物組研究其實受到了污染，錯誤的報告了來自于環境的雜菌。研究人員認為，在臨床樣本中檢測到出人意料的細菌時，不應過早將其于疾病聯系在一起。

　　我們機體內生活著不計其數的微生物，它們組成的生態系統就是微生物組。微生物組參與了許多重要的機體功能，比如消化食物、合成營養物質和抵御疾病。就算在微生物數量較少的機體區域，菌群改變也被認為與疾病的發展有關，比如肺部的慢性阻塞性肺病和哮喘。

　　日新月異的DNA測序技術推動了微生物組研究的快速發展。然而，Wellcome Trust Sanger研究所的科學家們發現，DNA提取試劑盒、化學試劑和實驗室環境中的雜菌很容易造成污染，影響微生物組分析的結果。

　　研究人員發現，沒有污染的話對照樣本應該只有一種菌，但有時卻出現了270種不同的細菌。與高生物量的樣本相比（糞便樣本），來自血液或肺部的低生物量樣本尤其容易受到污染。

　　“現在的DNA測序技術允許人們進行深度測序，被廣泛用于稀少微生物群體的分析。我們發現，這類樣本很容易被其他來源的DNA污染，要么在收集樣品的時候，要么在DNA提取和擴增過程中。污染會對研究結果產生很大的影響，這一點需要研究者們給予足夠的重視，”領導這項研究的Dr Alan Walker說。

　　當然污染問題以前就有過報道，不過這項研究首次系統性評估了，生物量不同的樣本所受到的影響。研究人員對沙門氏菌（Salmonella bongori）的純培養物進行梯度稀釋和培養，然后研究了形成的菌落。研究顯示，稀釋倍數越高雜菌DNA就越多，稀釋倍數最高時雜菌DNA甚至比沙門氏菌的DNA還要多。

　　研究人員在不同實驗室里重復了以上步驟，發現不同地點的雜菌并不相同，污染來自于化學試劑和實驗室環境。這些造成污染的雜菌大多來自于土壤、水和人類皮膚。

　　之前一些低生物量樣本的微生物組研究也出現了這樣的雜菌，這些菌被認為與疾病有關。研究人員指出，這些細菌的出現很令人意外，比如說有些菌原本是生長在植物根部附近的。

　　為了進一步了解污染對微生物組研究的影響，研究團隊研究了一些來自難民營的鼻拭子樣本，這些樣本曾被用于肺炎鏈球菌的疾病研究。研究人員一開始看到了鼻骨菌群的變化模式，但之后發現這些只不過是不同批次DNA提取試劑盒引入的污染。由此可見，污染會對微生物組研究及其結論產生嚴重的誤導。

　　為此，作者們建議研究者們在研究低生物量樣本時采取一些額外的步驟。比如使用陰性對照鑒定可能污染樣本的雜菌，進行過濾或富集以增大初始材料中的生物量，在樣本收集的時候盡量降低污染的可能。