微菌新知

胎盤是無菌的,訊號與雜訊的戰爭

2019-08-08  一般

胎盤是否無菌這個重要問題,一直都爭論不休,除了牽涉到人類 microbiome 的起源,也推測與孕期中胎兒的健康與妊娠疾病密切相關。但是 microbiome 由於微小量少且難以偵測,加上胎盤長久以來的無菌假設還有採樣過程的汙染風險,導致研究胎盤 microbiome 的主要瓶頸即分辨訊號 (signal / detection) 與雜訊 (noise / contamination)。

本篇第 1 組實驗,使用 16S 比較不良妊娠和對照胎盤樣本共 80 例,拆成 10 批次 (每批 8 檢體) 上機,發現菌相差異完全與批次重疊,證明顯著的 batch effect,在 PC1 的變異解釋量高達 80%;反證不同胎盤的 microbiome 差異相當小。若比較 metagenome (MG) 與 16S 的結果,發現手動添加的沙門氏菌 Salmonella bongori 同時被 MG 與 16S 偵測,說明 16S 所偵測訊號幾乎為雜訊居多;此外,Deinococcus geothermalis 與 Streptococcus agalactiae 在少數樣本中也被兩種方法同時偵測。

第 2 組實驗,提升了檢體規模,比較 498 例胎盤檢體 (不良妊娠 300,對照 198),發現不同 DNA kit 對菌相的影響差異小,而且陰道菌大量在自然產的胎盤上被偵測,剖腹產則少。

根據來源追蹤 (source tracking) 分析技術,作者結論了五種胎盤 microbiome 汙染源:
1. DNA萃取,像是 B. silvatlantica 菌
2. 檢體收集過程,像是 D. geothermalis 菌
3. 通過陰道附著,像是 Lactobacillus 菌
4. PCR試劑,像是 T. halophila 菌
5. 定序機器,像是 V. cholerae 菌

最後,這次實驗發現 Streptococcus agalactiae (無乳鏈球菌) 是唯一非來自實驗污染的細菌,存在於約 5% 的胎盤中,與本篇收集的不良妊娠症狀 (子癇前期、小於胎齡兒和早產) 都沒有顯著關聯,說明 S. agalactiae 並非內生性的胎盤菌,最可能來源是母體內的感染。

 

發表於 Nature(IF 41.577)

原文 https://tinyurl.com/y37ruzaq