[发明专利]一种粪便类样本的保存方法、保存用溶液、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种粪便类样本的保存方法、保存用溶液、制备方法及应用，属于生物技术领域。

背景技术

人体微生物是人体的有机组成部分，数量庞大，干重约占人体总重1％至2％，且种类多样(包括细菌、古细菌、真菌和病毒等)，定植于胃肠道、口腔、皮肤、泌尿生殖道等，所编码的基因数量是人体自身基因数量的50～100倍，相当于人体的“第二个基因组”。人身上有100万亿个细菌，重约3斤。

我们生活在被细菌环绕的环境中，每天与细菌打交道。人体正常的菌群种类有1000余种，数量100万亿个(人体细胞仅10万亿个)，平均重约1.5千克，相当于肝脏重量。这些细菌主要分布于肠道、皮肤、口腔、呼吸道、泌尿生殖系统等部位，其中绝大多数定值肠道。肠道微生物主要有细菌、古细菌、真菌及病毒，其中99％以上为细菌，数量约有100亿—10000亿个。

《科学》杂志曾经发表文章，指出肠道微生物是提供人体营养调控肠道上皮细胞、先天性隐约的不可缺少的器官。把肠道微生物当作人体器官，所以它是我们的朋友，是人体重要的组成部分。

许多学者认为人本身就是人体细胞和细菌共同组合而成的共生生物体。它们与人体共生，以人体摄入的食物以及肠道分泌物为食，合成必需氨基酸，维生素，短链脂肪酸等重要物质进入人体，促进宿主健康；相反，其中一些病原菌也分泌有害物质进入体内，损害宿主的健康。由于肠道菌群的复杂和多样性，人类对其结构多样性和功能重要性一直缺乏足够的认知。直至近几年，随着第二代测序等技术的进步，微生物组的黑盒才得以打开，并借助无菌动物的验证，发现了肠道微生物与大量的疾病密切相关，甚至在许多疾病中扮演了病因的角色。

事实上仅肠道就有超过100万亿个不同种类的细菌,这些细菌中很多帮助我们降解食物和发挥重要的免疫作用。肠道的大多数微生物(包括细菌)来自于出生时母亲的产道；如果是剖腹产出生的，微生物来自于你的皮肤和周围环境。饮食、抗生素、遗传和应激等多种因素都会对微生物有影响。很早人们就知道，大脑能够影响肠道的功能，现代医学研究也表明大脑和肠道是双向作用的。近来的研究证明肠道微生物能够影响宿主的状态：肥胖、社会行为缺陷、帕金森病和焦虑。也就是说微生物可以影响人的情绪。

人体肠道内的微生物中，超过99％都是细菌，存活着的数量大约有100兆个，有500～1000个不同的种类。这些数目庞大的细菌大致可以分为三个大类：有益菌、有害菌和中性菌。

①主要(优势)菌群：指肠道菌群中数量大或种群密集度大的细菌，包括类杆菌属、优杆菌属、双歧杆菌属、瘤胃球菌属和梭菌属等专性厌氧菌，通常属于原籍菌群。优势菌群是对宿主发挥生理功能的菌群，在很大程度上影响着整个菌群的功能，决定着菌群对宿主的生理病理意义。

②次要菌群：主要为需氧菌或兼性厌氧菌，如大肠杆菌和链球菌等，流动性大，有潜在致病性，大部分属于外籍菌群或过路菌群。乳杆菌在数量上归为次要菌群，在回肠中含量较高，但是其具有较为重要的功能，因此在功能上归属于优势菌群。

优势菌群与微生境的特征密切相关，以厌氧菌为主的优势菌群，一般生存在清除速率较低、营养丰富的微生境，如结肠，所以菌群密集度和多样性高；而兼性或需氧菌群一般生活在清除速率高的微生境，如小肠近端，其菌群密集度和菌群多样性较低，由于菌群密集度低，很难称得上是“优势菌群”；在酸性微生境中，耐酸、产酸的细菌成为优势菌群。微生境的改变，可使菌群中的优势菌群发生替换，如便秘时大便优势菌群主要是革兰阴性厌氧菌，慢性腹泻时常见革兰阳性杆菌为优势菌群，而在严重急性腹泻时大便中的优势菌群为致病性细菌或某些兼性/需氧细菌。在肠道中，尽管专性厌氧菌是主要菌群，占据优势，但这些菌群又依赖于需氧菌或兼性厌氧菌等次要菌群的存在，因为后者在增殖过程中消耗氧气，保证前者的生长条件。一个生理性组合的肠道菌群是有益的，而病理性组合的肠道菌群是有害的。

由于肠道微生物存在于人的肠道内，因此最便捷，也是目前采用的最常规的方式是研究人体排出的粪便中的微生物，以此代表大肠内的共生微生物。粪便采集之后，通过提取细菌的总DNA，PCR扩增出核糖体16S rRNA可变区，测序，然后进行生物信息学分析，可以了解粪便中的细菌构成，进一步研究其和人体疾病之间的相关性。