随着NIBN日本微生物组数据库（NIBN JMD）的发布，科学家们获得了前所未有的窗口，了解生活方式和饮食如何塑造我们的微生物组并影响长期健康。
在最近发表于《科学报告》的一项研究中，研究人员介绍了NIBN日本微生物组数据库（NIBN JMD），这是一个广泛公开的数据库，包含多样化的健康人类微生物组谱型（包括超过2,000个微生物组样本），每个样本附有最多1,000个元数据点以及纵向研究结果。
该数据库旨在通过提供一个详尽的基线数据集，以便研究人员可以比较肠道微生物组的影响和因果关系，从而促进未来微生物组关联研究和医学研究的发展。这为微生物组相关的慢性疾病和生活方式干预铺平了道路。本文描述了NIBN JMD数据库、其特点及其潜在应用。
背景
样本来自日本六个县的九个不同地点，包括东京和大阪等城市中心以及南鱼沼等农村地区，增强了区域多样性。
越来越多的研究强调了人类肠道微生物组在塑造宿主健康和疾病中的重要性。研究表明，肠道微生物组特征（组成和相对密度）与临床结果之间存在强烈的双向关联，包括肥胖、感染、炎症甚至癌症。
尽管下一代测序技术（包括基因组学、蛋白质组学和转录组学）取得了显著进展，为科学家提供了前所未有的大量微生物组数据，但现有数据集普遍存在元数据不足和上下文注释不充分的问题。此外，传统数据库提供的汇总统计数据是通过多个研究的数据聚合计算得出的，但未能考虑研究方法之间的差异。
这些问题严重阻碍了微生物组-健康相互作用的大规模、可推广的研究，从而阻止了针对各种饮食、生活方式和疾病的干预措施的发现和部署。因此，需要开发一个标准化的人类微生物组数据库，既包含多样化的测序数据，又具有详尽的元数据注释，以充分利用肠道微生物组在减轻人类疾病和促进全球福祉方面的潜力。
什么是NIBN JMD？
研究人员使用了一种名为“Snaq”的自定义管道进行16S数据分析，该管道结合了特定的质量阈值（bbduk修剪）和SILVA数据库版本138进行分类。
国家生物医学创新、健康和营养研究所（NIBN，前身为NIBIOHN）是日本国家生物医学创新研究所（NIBIO）和国家健康与营养研究所（NIHN）的合作研究努力。该组织成立于2005年，旨在推进日本人口的生物医学创新、营养和制药产出。
NIBN认识到当前人类微生物组数据库的不足，并通过收集自身广泛研究网络和多个合作者的粪便样本及广泛的元数据，生成了迄今为止最大的人类微生物组数据集之一。命名为“NIBN日本微生物组数据库（NIBN JMD）”，这一新颖的数据库公开可用（部分受限），旨在通过前所未有的元数据注释和自我更新设计，释放人类肠道微生物组的真正临床潜力。
该数据库目前包含2,273个微生物组样本，来自2,068名受试者，每个样本都链接到多达1,000个元数据点，涵盖参与者的人口统计学、饮食、生活方式、体力活动水平和病史。虽然所有样本都有基本元数据，但详细程度取决于具体的队列。数据库还包括合作者提供的纵向样本，使分析时间微生物组动态成为可能。值得注意的是，所有数据处理均遵循标准化协议，以确保在多样化样本中的一致性和可靠性。
NIBN JMD是如何开发的，其关键特点是什么？
年龄数据被仔细分组以保持匿名性，确保每组至少有五名参与者，并按性别和队列分开分类。
研究人员使用Snakemake管道QIIME2中的“Snaq”来处理16S rRNA测序数据，而使用单独的内部管道处理宏基因组测序数据。后者包括自动化NCBI兼容的分类分配（Kraken 2、Bracken和MetaPhlAn）、功能分析（FMAP）和元数据注释。论文指出，虽然已经进行了宏基因组测序，但完整的分析结果将在数据库的未来版本中提供。
NIBN JMD基于MANTA平台的自定义实现构建，为研究人员提供了多种内置多因素分析工具，能够可视化微生物组-健康关联并探索数据内的相关性。研究人员还开发了一个内部脚本，用于自动导入和处理新样本和未来样本的数据。
最重要的是，NIBN JMD是一个丰富且结构良好的数据集，架构上专注于用户友好的访问，并能够与大多数黄金标准分析工具集成。其面向公众的界面支持开放科学，并有望革新未来的微生物组合作研究。虽然基本数据是公开可用的，但更广泛的元数据访问需要合作协议和机构审查委员会（IRB）批准，以确保数据的伦理处理。
结论
NIBN JMD代表了微生物组研究基础设施的重大进步，为科学家提供了一个丰富注释、公开可访问的资源——这是同类中最大和最全面的之一。它与其他全球资源互补，具有高一致性和交互式分析工具。该数据库有可能加速微生物组科学的发现，为个性化健康策略提供信息，并加快利用微生物组的干预措施的开发。
它已经在研究中得到应用，建立了肠道微生物群与饮食模式（包括大麦和维生素B1摄入量）、排便习惯以及肥胖和2型糖尿病等代谢状况之间的关联。尽管其目前仅限于日本参与者，限制了其全球通用性，但它迈出了通往更健康明天的第一步。
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