达安科普:分子诊断技术,如何用宏基因测序看见我们看不见的世界

IVD资讯 2023-09-12 12:03:18

在医学界,每一次技术的突破,都意味着对未知世界的新的探索。今天,我们要聊的,正是近年来备受瞩目的基于分子诊断技术的宏基因测序技术。

大家都知道DNA是生命的基石,但是你是否知道,我们在日常生活中,只是与其中一小部分有了直接的接触?而基于分子诊断技术的宏基因测序技术,就是为了让我们对生命的多样性有更全面的了解。

那么,究竟什么是宏基因测序呢?

当我们提到测序,很多人可能首先想到的是基因组测序,也就是对一个生物体的全部遗传信息进行解读。而宏基因测序则更为广泛,它的目的是对一个样本中所有微生物的DNA进行测序,这意味着不仅仅是单一生物,更是对生态系统的全面刻画。

实施这项技术的首步是从样品中提取DNA。接着,这些DNA片段会被送入测序仪进行解读。得到的结果是数以亿计的DNA片段,通过分子诊断技术、生物信息学工具进行分析,我们就可以知道样品中存在哪些微生物。

你可能会问,这项技术有何实际应用呢?

其实,宏基因测序已经在多个领域显示出其巨大的潜力。例如,在医学领域,通过对人体肠道微生物的基于分子诊断技术的宏基因测序,可以帮助我们更好地理解某些疾病,如肠炎、肥胖和糖尿病,与肠道微生物的关系。这里给大家深入探讨一下肠炎与肠道微生物的关联,肠道相当于我们生活中的“小世界”,当这个“小世界”平衡被打破,可能会导致某些有害微生物的过度增长。这些微生物可能产生有害的代谢物,引发肠道的免疫反应。像一些有害的微生物可能破坏肠道的屏障功能,导致微生物和其代谢物进入血液,进一步引发系统性的炎症反应。而我们通过宏基因测序,我们可以精确地识别出导致失衡的微生物。为我们医生提供了针对性的治疗方法,如使用特定的益生菌来恢复微生物的平衡。

像生活中我们常见的糖尿病,研究表明糖尿病的发生和发展与肠道微生物有关。从这项分子诊断技术来看糖尿病也是“内环境”失衡了,肠道微生物产生的某些代谢物,如短链脂肪酸,已被发现可以增加胰岛素的分泌和敏感性,从而影响血糖的调节。与上面说到的肠炎类似,某些微生物可能损伤肠道屏障,引起低度的系统性炎症。长期的炎症被认为是糖尿病、尤其是2型糖尿病的一个关键因素。现在目前通过基于分子诊断技术的宏基因测序这项技术,为糖尿病的预防和治疗提供新的方法。例如,通过服用特定的益生菌或调整饮食来促进对血糖有益的微生物的增长。

为了更好地利用这项技术,研究者们还在不断努力优化相关的技术和工具。未来,随着科研的深入和技术的发展,基于分子诊断技术的宏基因测序无疑会在更多领域发挥更大的作用。

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