肠道微生物检测专题介绍
肠道微生物检测专题介绍
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2026-11-09
人体肠道定植超100万亿微生物,总重量超1kg,编码基因总量是人类自身基因组的150倍,被学界称为人体第八大器官、第二大脑。肠道菌群分为有益共生菌、中性条件致病菌、有害致病菌三大类,参与营养合成、肠道屏障构建、全身免疫调控、脑-肠轴信号传导等核心生理活动,现代研究证实95%人体亚健康与慢性疾病均和肠道菌群失衡直接相关。
现代人饮食精细化、抗生素滥用、长期压力、作息紊乱等因素极易破坏菌群稳态,引发便秘腹泻、肥胖、过敏、2型糖尿病、心血管疾病,甚至抑郁症、阿尔茨海默病等神经类疾病。传统肠镜、血液检测仅能反映器质性病变,无法提前预判微生态失衡带来的长期健康风险。肠道微生物高通量测序检测凭借无创、精准、前瞻性优势,成为健康管理、临床辅助诊断、菌群干预评估的核心技术手段。本文系统梳理肠道微生物检测的样本要求、检测内容、主流测序技术优劣对比,并完整介绍翌圣生物覆盖核酸提取、扩增子建库、宏基因组建库全流程配套试剂方案,为第三方医学检验、科研机构、体检中心提供一站式解决方案。
肠道菌群四大核心生理价值”
1)营养代谢供给
菌群分解人体无法消化的膳食纤维,生成短链脂肪酸;自主合成B族维生素、必需氨基酸,保障能量吸收与基础营养供给;调控胆汁酸代谢,平衡脂质与糖代谢水平。
2)构筑肠道生物屏障
有益菌定植肠黏膜表层,竞争性抑制致病菌黏附,降低毒素入血,修复肠道黏膜损伤,减少肠漏、慢性炎症发生概率。
3)全身免疫调控中枢
人体70%免疫细胞集中于肠道,菌群持续刺激免疫细胞成熟,平衡免疫应答,降低自身免疫病、过敏性疾病发病风险。
4)脑-肠轴双向信号调控
菌群分泌5-羟色胺等神经递质,通过内分泌、免疫通路作用于中枢神经,直接影响情绪、睡眠、认知能力,与焦虑、抑郁、老年痴呆高度关联。
菌群失衡诱发多系统健康问题”
菌群有益菌丰度下降、致病菌异常增殖时,会形成连锁式健康损伤:
1. 消化系统:长期腹胀、反复腹泻、顽固性便秘、肠易激综合征、炎症性肠病;
2. 代谢系统:肥胖、胰岛素抵抗、2型糖尿病、高血脂、脂肪肝;
3. 免疫与过敏:反复过敏、慢性炎症、自身免疫紊乱;
4. 神经系统:失眠、情绪低落、焦虑抑郁、认知衰退;
5. 远期慢病风险:结直肠肿瘤、心血管疾病、神经退行性疾病风险升高。
样本类型与采集要求”
肠道微生物检测统一采用粪便样本,单次采样≥0.5g即可完成全流程测序分析,属于完全无创采样,无辐射、无侵入操作,适配全年龄段人群(婴幼儿、成人、老年人)。
粪便基质富含胆汁盐、多糖、腐殖酸等强PCR抑制物,宿主人类DNA占比超99%,样本核酸提取难度高,提取质量直接决定测序数据真实性,是整个检测流程的关键瓶颈。
完整检测报告四大模块”
1)菌群整体基础评估
菌群α/β多样性、F/B厚壁菌/拟杆菌比值、有益菌/有害菌丰度、机会致病菌检出情况,直观判断肠道微生态平衡状态
2)消化道亚健康症状匹配评估
针对便秘、腹泻、胀气、腹痛、易胖、易疲劳等临床常见症状,匹配对应特征菌群丰度做关联性解读
3)多系统疾病风险预判
覆盖代谢慢病、自身免疫病、神经精神疾病、肠道肿瘤等13类疾病相关菌群模型,可提前5-10年提示潜在患病风险
4)个性化健康干预指导
评估短链脂肪酸、维生素合成、毒素降解能力,配套专属膳食方案、运动、作息、益生菌补充建议,实现精准个体化肠道调理。
适用检测人群”
1. 存在消化道不适人群:长期便秘、腹泻、腹胀、肠易激;
2. 代谢异常人群:肥胖、血糖血脂偏高、脂肪肝;
3. 免疫敏感人群:反复过敏、易感冒、慢性炎症;
4. 精神睡眠异常人群:失眠、焦虑、情绪低落;
5. 中老年慢病高危人群:糖尿病、心血管病史、认知下降;
6. 健康管理需求人群:日常体检、产后调理、儿童生长发育评估;
7. 抗生素长期使用者、菌群移植前后疗效监测人群。
目前行业标准化检测技术分为16S rRNA扩增子测序与宏基因组mNGS测序两类,技术维度、成本、分析深度差异明显,可根据检测需求灵活选择。
表1 16S rRNA测序 vs 宏基因组测序综合对比
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对比维度 |
16S rRNA(V3-V4 区)扩增子测序 |
宏基因组 mNGS 测序 |
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核心原理 |
靶向扩增细菌 16S 保守高变区,高通量测序解析群落结构 |
提取粪便全部微生物总 DNA,无差别全基因组测序 |
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可检测微生物 |
仅细菌,鉴定至属 / 部分种水平 |
细菌、真菌、病毒、古菌,精准到菌株级 |
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数据内容 |
物种丰度、菌群多样性、群落差异 |
物种组成 + 功能基因 + 代谢通路 + 耐药基因 + 毒力因子 |
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优势 |
实验流程短、成本低、样本通量高,适合大规模筛查 |
分析维度全面,可筛查未知病原、解读菌群功能 |
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短板 |
无法解析微生物代谢功能,无菌株分辨率 |
测序数据量大、成本高、分析周期长,宿主 DNA 干扰强 |
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适用场景 |
常规体检、群体菌群普查、基础多样性科研、菌群初筛 |
疑难肠道疾病、未知感染溯源、菌群功能深度研究、粪菌移植精准评估 |
针对粪便样本抑制物繁多、宿主DNA干扰强、扩增效率差、文库产量不稳定等行业难题,翌圣生物凭借自研分子酶核心技术,构建核酸提取-扩增子建库-宏基因组建库-纯化磁珠一体化闭环试剂体系,兼容Illumina、MGI主流测序平台,可高效替代进口试剂,兼具高稳定性与高性价比。
粪便微生物核酸提取:MolPure®粪便DNA提取试剂盒(18820ES)”
专为粪便复杂样本优化,可高效去除胆汁盐、腐殖酸等各类PCR抑制物,彻底消除下游扩增、建库抑制风险。强效裂解体系可充分裂解革兰氏阳性菌,显著提升低丰度菌群检出率,200mg粪便样本最高可提取30μg高纯微生物DNA。产物可直接用于16S扩增、宏基因组建库、qPCR检测,无需二次纯化。全程室温柱式操作、无有机试剂,适配手动及自动化高通量实验场景。
16S扩增子测序全套试剂(常规菌群筛查首选)”
16S(V3-V4)扩增子建库试剂盒(12983ES):适配肠道菌群经典V3-V4扩增区域,搭配通用引物与自研高保真热启动酶,有效避免低丰度菌群扩增偏好,文库产量稳定、菌群定量精准,性能比肩进口产品。搭配标签索引试剂盒(17265ES)支持多样本并行测序,有效降低单样本检测成本。配套分选磁珠可精准回收目标片段,去除杂片段与引物二聚体,减少无效测序数据。
宏基因组mNGS建库试剂(临床深度诊断/高端科研)”
OnePot Flash一步法建库试剂盒(12316ES):单管一体化完成片段化、末端修复、加A尾,仅需5分钟即可完成片段化,大幅缩短建库周期。适配100pg–500ng低起始量粪便DNA,严控背景污染,有效降低宿主DNA干扰,双测序平台通用。
EvoMax DNA建库试剂盒(12972ES):搭载新一代自研高保真酶体系,文库均一性优异,高度适配粪便、肠道组织等复杂样本,可满足菌株分型、菌群机制研究等高精尖科研需求。
肠道微生物检测是从“疾病治疗”转向“主动健康预防”的核心工具,通过无创粪便测序,精准评估微生态平衡、提前预警慢病风险、指导个性化饮食与菌群干预。16S扩增子测序适合大众化筛查,宏基因组测序满足深度临床与科研需求,两种技术互为补充。翌圣生物深耕分子酶与NGS建库试剂领域,针对粪便样本高抑制、低微生物载量等行业痛点,打造从核酸提取到文库构建的全链条国产试剂方案,为医学检验实验室、体检机构、科研单位、诊断试剂企业提供完整肠道微生物检测技术支撑,助力国内微生态检测行业标准化、国产化高质量发展。
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应用 |
货号 |
名称 |
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土壤粪便等环境样本提取 |
Hieff NGS® OnePot II DNA Library Prep Kit 2.0 |
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细菌 真菌DNA提取 |
Hieff NGS®Fast Tagment DNA Library(for 50 ng)Prep Kit for Illumina® |
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酶切法 |
Hieff NGS® OnePot Flash DNA Library Prep Kit |
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转座酶法 |
Hieff NGS® C112P1 Fast Tagment DNA Library Prep Kit for Illumina® (for 1 ng) |
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Hieff NGS® Fast Tagment DNA Library Prep Kit for Illumina(for 50ng) |
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rRNA去除 |
Hieff NGS® One-Step rRNA Removal Kit(Human) |
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Total RNA建库 |
Hieff NGS® Ultima Dual-mode RNA Library Prep Kit |
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cDNA酶切建库 |
Hieff NGS® ds-cDNA Synthesis Kit |
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Hieff NGS® C37P3 ds-cDNA Synthesis Kit(gDNA digester plus) |
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Hieff NGS® OnePot DNA Library Prep Kit |
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逆转录 |
Hieff NGS® 1st Strand Synthesis Kit |
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Hieff NGS® 1st cDNA Synthesis Kit |
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多重PCR扩增 |
Hieff NGS® Multiplex Long PCR Master Mix |
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多重扩增试剂 |
4×Hieff® Multiplex PCR Master Mix(快速) |
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多重扩增试剂 |
4× Hieff® Multiplex PCR Master Mix 2.0 4× 多重PCR预混液 |
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一步法RT-mPCR |
4×Hieff® Multiplex RT-PCR Master Mix(UDG plus) |
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16S(V3-V4) |
16S(V3-V4)Bacterial Metagenomic Library Construction Kit For Ilumina |
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16S(V4) |
16S(V4)Bacterial AmpSeq Prep Kit For Illumina |
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16S(V3-V4) |
16S(V3-V4)Bacterial Metagenomic Library Construction Kit For MGI |
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16S(V4) |
16S(V4)Bacterial Metagenomic Library Construction Kit For MGI |
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Illumina接头 |
Hieff NGS® Stubby UDI Primer Kit for Illumina®, Set1 |
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Hieff NGS® Stubby UDI Primer Kit for Illumina®, Set2 |
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Hieff NGS® Stubby UDI Primer Kit for Illumina®, Set3 |
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Hieff NGS® Stubby UDI Primer Kit for Illumina®, Set4 |
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MGI接头 |
Hieff NGS® Unique Dual Barcode Primer Kit for MGI®, Set1 |
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Hieff NGS® Unique Dual Barcode Primer Kit for MGI®, Set2 |
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Hieff NGS® Unique Dual Barcode Primer Kit for MGI®, Set3 |
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Hieff NGS® Unique Dual Barcode Primer Kit for MGI®, Set4 |
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双链DNA(dsDNA)定量 |
1×dsDNA HSAssay Kit/dsDNA HS Assay Kit |
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DNA纯化磁珠 |
Hieff NGS® DNA Selection Beads DNA分选磁珠 |
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