原标题：环境塑造猪肺细菌群落
摘要：
此前对肺部微生物组的研究主要集中在描述群落特征，并试图了解群落组成在疾病或暴露于吸烟等方面的作用。然而，我们仍然缺乏对肺部微生物组的两个关键方面的了解：群落组成的起源和他们的命运。随着我们继续更好地了解肺微生物组如何影响人类健康，确定环境如何塑造肺微生物组是至关重要的。
这里我们以猪为模型，通过收集环境样本(土壤、空气、水、饲料)与肺样本(拭子、灌洗和组织)进行比较，探索周围环境对肺部细菌的影响。结果表明，空气中细菌占肺部微生物组的比例最高。此外，从细支气管中提取的细菌可以根据它们来自哪个猪场而正确识别，而从肺泡中提取的细菌则无法区分。
研究结果表明，虽然环境可能会塑造细支气管的微生物群落，但肺泡内存在一个独特的群落。我们的发现扩展了目前对肺微生物组的理解，并提供了一个模型，说明肺内微生物群落与周围环境的关系。
图1：样本收集图。框表示样品收集的大致位置。
注释：
Each pair of lungs were split in two：每对肺分成两部分
One was swabbed and cut with a sterile knife：其中一个用无菌刀擦洗和切割
One was lavaged：一个灌洗
图2：SourceTracker分析结果显示了A)NCAT和B)FOF各肺样本类型中来自每个环境样本的ASVs比例。
注释：
SourceTracker：一款追踪微生物来源的软件
North Carolina A&T University (NCAT)：北卡罗来纳农工大学
family-owned farm (FOF)：家庭农场
amplicon sequence variants (ASVs)：扩增子序列变异
图3：SourceTracker分析结果显示了A)NCAT和B)FOF每种样本类型中来自每个环境样本的ASVs比例。
图4：采用箱线图法比较猪场之间的alpha-多样性：A)肺样本类型的Faith系统发育多样性(FDP)；B)肺样本类型的Shannon多样性(Shannon多样性)；C)环境样本类型的FDP；D)环境样本类型的Shannon多样性。
注释：
Alpha多样性指数：用于分析样品内(Within-community)的微生物群落多样性,可以反映样品内的微生物群落的丰富度和多样性
图5：对所有肺和环境样本的UniFrac距离进行主坐标分析
表1：SVM模型的混淆矩阵。模型精度为86%，kappa为66%。
图6：将近端/灌洗样品作为远端(组织)样品的潜在来源的SourceTracker分析结果a)箱线图或B)SourceTracker分析平均比例的堆叠条形图。
图7：LDA评分在近端/灌洗和远端样本之间通过LEfSe确定显著属
注释：
Delftia：戴尔福特菌属
Yersinia：鼠疫耶尔森菌
Megasphaera：巨球型菌属
Aerococcus：气球菌属
Dictyoglomus：网团菌属
Tepidiphilus：嗜菌属
Caldicellulosiruptor：热解纤维素果汁杆菌属
Escherichia/Shigella：大肠埃氏菌属-志贺氏菌属
Streptococcus：葡萄球菌属
Psychrobacter：嗜冷菌属
Lachnospiraceae XPB1014：毛螺旋菌属XPB1014
Lactobacillus：乳酸杆菌属
Atopostipes：肉杆菌属
Lachnospiraceae AC2044：毛螺旋菌属XPB1014AC2044
Collinsella：柯林斯菌属
Fervidobacterium：闪烁杆菌属
Bergeyella：伯杰氏菌属
Peptoclostridium：梭菌
Oscillospira：颤螺菌属,
Ignavigranum：肉杆菌科
dgA_11_gut_group：属于理研菌科
Location：部位
Distal：远端
Proximal/Lavage：近端/灌洗液
linear discriminant analysis (LDA) effect size (LEfSe)：线性判别分析(LDA)效应量(LEfSe)
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