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基于多视图学习构建人体肠道菌群衰老时钟

陈宇涛王鸿超陆文伟袁维维朱金林赵建新张灏陈卫

江南大学食品学院

摘要:人体肠道菌群是一个复杂的生态系统,其与衰老过程密切相关。然而,当前仍缺少能够全面利用肠道菌群宏基因组学数据来确定宿主年龄的方法。在本研究中,首先考虑了地理因素对于肠道菌群的影响,筛选后共计2 604份肠道宏基因组数据用于构建年龄预测模型。其次,基于多种异质性算法构建了集成模型并且使用多视图学习结合了物种和通路数据。通过对肠道菌群宏基因组数据的集成和宿主混淆因素的校正,模型表现出较高的预测正确率(R2=0.599,平均绝对误差=8.34年)。再次,进一步对构建的模型进行解释,鉴定衰老过程中潜在的生物标志物。在鉴定获得的生物标志物当中,Finegoldia magna,Bifidobacterium dentium和Prevotella bivia在老年人群中丰度增加。此外,肠道菌群对于氨基酸的利用随年龄的增加而产生明显的变化,包括色氨酸代谢通路、支链氨基酸代谢通路的丰度增加等,并且这些变化已经被报道认为是衰老相关的营养不良和炎症的风险因素。这一模型能有助于对于多组学数据的全面利用,并将有助于更好的了解肠道微生物与衰老的互作关系,从而实现针对性的衰老干预。
会议名称:

第十六届益生菌与健康国际研讨会

会议时间:

2021-05-25

会议地点:

中国江苏苏州

  • 专辑:

    基础科学; 工程科技Ⅰ辑

  • 专题:

    生物学; 轻工业手工业

  • DOI:

    10.26914/c.cnkihy.2021.004761

  • 分类号:

    TS201.3

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