听说，肠道菌群搞生信很牛，但没有测序数据怎么办？
巧妇难为无米之炊？还是要自己先去做个16S测序或宏基因组？
NO！都不需要，咱还可以反其道而为之！具体怎么操作，还是要从小记者今天准备推荐的这篇文章说起，由北中医&宁医大团队联合发表，9.1分的文章包含很多MR分析、共定位分析、分子对接和分子动力学模拟等热点分析方法，做的也非常全面，还是干湿结合文章，再加一些机制实验都可以去冲一下国自然了，亮点多多，快跟着小记者来一睹为快吧~
1. 选题新颖：该文章研究目的是鉴定溃疡性结肠炎（UC）的治疗靶点和优势菌群，UC与肠道菌群的关系很密切，研究量和热度都比较高，所以直接研究两者关系的创新性并不突出，但该文章将菌群和靶点预测整合起来研究的创新性就提高很多；
2. 思路设计巧妙：该文章先利用药靶MR分析和生信分析确定UC相关靶点，再利用gutMGene数据库反向筛选UC相关的微生物和代谢物，后续在进行多种分析验证，这就是小记者说的“反其道行之”，是不是很巧妙啊，快学起来吧！
3. 内容丰富：除了MR分析和常规生信分析，还用到了共定位分析、分子对接和分子动力学模拟等热点分析方法，最后还做了动物实验验证，内容相当丰富，整体质量很高！
这篇文章的思路设计真的很巧妙了，既结合了MR分析和常规靶点分析提高创新性，又解决了“无米之炊”的难题，一举两得，非常值得学习！另外，文章用到了多种热门分析方法，质量很高，当然也再次看出肠道菌群走生信赛道发高分的实力！感兴趣的朋友可以去尝试学习模仿，高分已经在向你招手，思路已就位，等你来复现！做课题没想法？想实践没条件？小记者来帮你！创新思路设计、个性化生信分析方案定制，你所需的服务我应有尽有，欢迎来询~
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题目：系统性药物全基因组孟德尔随机化以确定溃疡性结肠炎的治疗靶点和优势菌群
杂志：Pharmacological Research（IF=9.1）
日期：2025年2月
研究背景
已有研究表明，肠道微生物群(GM)和代谢物参与了溃疡性结肠炎(UC)的治疗，强调了识别与疾病发展风险增加相关的特定GM的重要性。然而，UC转基因治疗的目标，以及与这些关键目标相关的特定微生物群落和代谢物仍然知之甚少。。
研究思路
该研究利用基于UC相关的可用药基因的药靶MR分析以及UC活动期和非活动期的差异表达基因鉴定与UC风险相关的基因靶标。然后使用gutMGene数据库构建微生物群-靶标-代谢物网络，以识别UC和GM的交叉靶标。随后进行交叉靶标的富集分析和UC免疫细胞的浸润分析。通过微生物群-靶标-代谢物网络确定靶标、关键细菌群落和代谢物。利用分子对接和分子动力学模拟分析GM代谢物与关键靶标间的结合作用，最后验证了关键GM对DSS诱导的UC小鼠的治疗作用及其对关键靶基因的调控。
主要结果
1. 活动和非活动UC组间差异分析得到12124个DEGs，对2664个与UC相关的可用药基因进行MR分析得到323个与UC有潜在因果关系的基因，与DEGs取交集获得105个候选基因，并对其进行功能富集分析
图1：活动期和非活动期UC组间差异表达的基因
图2：MR分析和候选基因的获得
图3：功能富集分析
2. 从gutMGene获得了肠道微生物群-靶标网络，将肠道微生物靶标与105个候选基因取交集得到四个关键靶点(IFN-γ、IL24、CXCR6、PRKCZ)。MR分析发现IFN-γ、IL24和CXCR6与UC的风险正相关，PRKCZ与UC的风险呈负相关
图4：四个关键基因的MR分析
3. 免疫浸润分析发现，四个关键靶点与活动期UC免疫细胞浸润的差异显著相关
图5：免疫浸润分析
4. 基于gutMGene数据，构建了GM-代谢物-靶标网络，并将其分为GM-Target-UC网络和GM-代谢物-UC网络进行，发现普拉梭菌(F. prausnitzii)抑制IFN-γ并促进活动期UC的缓解，以及7个GM被确定与活动期UC的风险相关。从6个GMs中鉴定出40个相关代谢物，分子对接和分子动力学模拟进一步证实了IFN-γ与普拉梭菌代谢产物之间存在稳定的相互作用
图6：微生物群-代谢物网络分析和分子对接
图7：分子动力学模拟
5. 共定位分析显示，四个关键基因中IL24表达水平和UC风险之间存在共同因果变异的可能性很高，结合MR分析结果，IL24被鉴定为一个潜在的可用药基因
图8：共定位分析
6. 动物实验表明，普拉梭菌可以减少结肠中的炎症细胞浸润和杯状细胞死亡，降低MPO活性，并下调IFN-γ的表达水平
图9：动物实验
小结
这篇文章思路设计创新性很高，给肠道菌群的生信之路又打开了一个新角度，解决了没有测序数据的难题，希望有更多朋友看到肠道菌群发高分的潜力，用上这个新思路再发高分！另外，文章涉及的数据量比较大（推荐使用服务器），分析也比较多，想冲高分的可以尝试复现一下，自己搞不定复杂分析、选题有难度的朋友可以找小记者团队来帮忙，具有十年分析经验的团队竭诚为您的科研助力，有需要随时联系！
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