2023. 4. 13. 22:36ㆍ카테고리 없음
[과학체험] 현미경 체험 캠프
현미경 체험 캠프에 대해 공유하고자 한다. 이 캠프에서는 중고등학생을 대상으로 현미경의 작동 원리와 사용법을 배우고, 다양한 시료를 관찰하고 생각하는 시간을 갖게 된다 참가 신청서 링
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오늘은 마이크로바이옴과 관련한 샤논 지수에 대해 알아 보자
# 샤논 지수가 뭐야?
샤논 지수(Shannon index)는 군집 내에서 종의 다양성을 정량화하는 데 사용되는 알파 다양성의 척도이다.
마이크로바이옴 연구에서 Shannon 지수는 종종 샘플에 존재하는 미생물의 다양성을 평가하는 데 사용된다.
샤논 지수를 계산하기 위해 샘플에 있는 각 종의 상대적 풍부도를 결정한 다음
다음 공식을 사용하여 지수를 계산한다.
H = -Σ(p_i * ln(p_i))
여기서 H는 샤논 지수, p_i는 i번째 종에 속하는 개체의 비율, ln은 자연 로그.
샤논 지수가 높을수록 미생물 군집이 다양하다는 것을 나타내고
지수가 낮을수록 다양성이 낮다는 것을 나타낸다.
일반적으로 더 다양한 미생물 군집은 교란에 더 많은 탄력성을 제공하고
감염에 덜 취약하기 때문에 더 건강한 것으로 간주한다.
샤논 지수는 미생물 다양성을 평가하는 데 사용되는 많은 측정법 중 하나일 뿐이며
미생물 군집에 대한 보다 완전한 그림을 얻기 위해 종종 다른 다양성 지수와 함께 사용된다.
관련 논문은 아래와 같다
Characterization of the vaginal and endometrial microbiome in patients with chronic endometritis - PubMed
These results demonstrate the existence of a characteristic vaginal and endometrial microbiota in patients with chronic endometritis. Different genera and species were identified in patients with and without chronic endometritis depending on whether the sa
pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
논문 요약 : 만성 자궁내막염을 가진 환자의 질 및 자궁내막 미생물군의 특성화
목표: 만성 자궁내막염을 가진 여성과 그렇지 않은 여성의 자궁내막 및 질 미생물군을 비교하였다.
연구 디자인: 자체 또는 기증된 생식세포를 사용하는 60명의 환자를 대상으로 하였다.
배아 이식 전 주기에 자궁내막 및 질 샘플이 채취되었다. 자궁내막과 질 미생물군은 16S rRNA 유전자의 V3V4 영역을 대량 시퀀싱하여 분석하였다. QIIME2 및 MicrobiomeAnalyst 패키지를 사용하여 생물정보학 분석하였다.
양적 다양성, 질적 다양성 및 분류학적 특성은 CD138 면역조직화학에 양성 및 음성 반응을 보인 샘플 간에 비교하였다.
결과: CD138 면역조직화학을 사용하여 만성 자궁내막염이 양성 및 음성인 환자의 질 및 자궁내막 샘플을 분석할 때 서로 다른 박테리아 군집이 감지되었다. 자궁내막염이 있는 환자에서 질 샘플에서 더 높은 양적 다양성 지수가 발견되다 (Shannon 지수, p = 0.15) 및 자궁내막 샘플에서 유의한 차이가 있었다 (Shannon 지수, p = 0.01).
베타 다양성 분석에서는 자궁내막염이 있는 그룹과 없는 그룹 간에 유의한 차이가 관찰되지 않았다.
만성 자궁내막염으로 진단받은 환자의 질 및 자궁내막 샘플에서는 Lactobacillus spp.에 지배되지 않는 미생물군 패턴이 나타났다. 상대 풍부도 분석에서는 자궁내막 샘플에서 Ralstonia 및 Gardnerella spp., 질 샘플에서는 Streptoccoccus 및 Ureaplasma spp.가 만성 자궁내막염을 가진 환자의 CD138 면역조직화학 검사에서 동일하게 나타났다.
CD138 면역조직화학 검사에서 만성 자궁내막염으로 진단된 자궁내막 및 질 샘플을 비교할 때 양적 다양성 (Shannon 지수, p = 0.06 및 Simpson 지수, p = 0.08)과 베타 다양성 (p < 0.001)이 유의한 차이를 보였다. Lactobacillus spp. (p = 3.76E-4), Ralstonia spp. (p = 8.19E-4), Delftia spp. (p = 0.004) 및 Anaerobacillus spp. (p = 0.004)가 이러한 샘플 그룹에서 확인되었다.
결론: 이 결과는 만성 자궁내막염을 가진 환자의 특징적인 질 및 자궁내막 미생물군의 존재를 보여준다.
질 또는 자궁내막 샘플에 따라 만성 자궁내막염이 있는 환자와 그렇지 않은 환자에서 서로 다른 종과 종이 동일한 미생물군이 확인되었다. 질 미생물군의 변화와 만성 자궁내막염 사이에 명확한 관련성이 있다. 미생물군은 여성 생식 기관 전체를 통틀어 일관성이 있으므로 질 미생물군의 연구는 만성 자궁내막염과 같은 상부 생식 기관 질환의 진단에 유용할 수 있을 것이다.
[궁금사전] 알파 다양성(Alpha Diversity)과 베타 다양성(Beta Diversity) 그리고 감마 다양성(Gamma Diversity)
알파, 베타 및 감마 다양성은 특정 생태계에서 미생물 다양성의 다른 측면을 설명하는 용어다. 마이크로바이옴은 인간의 위장관이나 토양과 같은 특정 환경에 서식하는 미생물의 집합체다. 다
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