上新丨华大智造推出人类微生物宏基因组测序组合产品，助力揭开人体微生态神秘面纱

华大智造微生物宏基因组测序

华大智造MGI

07/23

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7月23日，华大智造推出人类微生物宏基因组测序组合产品，即日起开放预定。该组合产品全面涵盖人类微生物宏基因组测序的样本采集、提取、建库、测序和分析全流程，高度自动化，覆盖不同通量，且经大量真实样本验证，可作为人体微生态研究的理想工具。

人体微生物群是一个动态而复杂的微生态系统，由数万亿宿主特异性微生物组成，包括细菌、病毒、真菌等。人类肠道细菌在微生物生态系统中占主导地位，占总组成成分的 99% 以上¹，肠道微生物群平衡改变会导致许多疾病的发生，包括胃肠道疾病、代谢性疾病、免疫及精神性疾病^2，3，维持人体微生物组平衡对人类健康至关重要。

宏基因组测序：揭开人体微生态的神秘面纱

为进一步促进全球科研人员在人体微生态领域的研究，华大智造推出人类微生物宏基因组测序组合产品，全面涵盖样本采集、提取、建库、测序和分析全流程，为大规模人体微生态研究提供理想工具。

产品亮点

全流程高度自动化，有效降低成本

针对粪便样本自动化前处理难题，华大智造特别开发了一体化粪便采集套装-MGIEasy粪便采集套装（GSC02），结合MGISTP-7000分杯处理系统，可实现高通量、高度自动化的样本前处理过程；MGISP-NE384全自动核酸提取纯化仪、MGISP-960高通量自动化样本制备系统和MGISP-Smart8自动化样本制备系统的使用，可实现核酸提取和文库制备自动化，省时省力；在文库制备过程，华大智造对反应体系进行了优化，使得文库制备试剂用量减半，能够有效降低建库成本。

灵活高效的一站式解决方案

华大智造为用户提供灵活的产品组合，用户可根据不同样本量需求选择不同通量的自动化和测序平台，覆盖每年1.5~45万例之间的样本量；搭配微生物快速识别平台及软件（Platform of microorganisms Fast Identification，PFI），可快速实现准确的微生物鉴定和分析。

经大量真实样本验证的卓越性能

此组合产品已通过“百万微生态”国际合作计划（MMHP）超过13万例粪便样本的验证，测序结果具有出色的平台内重复性（相对丰度Spearman系数：基因>0.91，物种>0.97），且与友商测序平台测序结果具有高度的一致性（基因丰富度Spearman系数>0.99）⁴。

图1. 人类微生物宏基因组测序组合产品

图2. 不同通量的组合产品方案

实测数据

1.MGIEasy粪便采集套装搭配MGISTP-7000，可实现高通量自动化样本前处理

利用MGIEasy粪便采集套装（GSC02-I-15）随机采集73份粪便样本，采集量主要分布在0.9~2.1g（平均采样量1.67g，图3 A）；样本充分震荡混合后，使用MGISTP-7000对样本管进行开盖，并转移1mL样本到96孔板中，76例样本（含3例空白对照）开盖和移液成功率为100%，移液提取CV<15%, 符合自动化样本前处理要求(图3 B)。

图3. MGIEasy粪便采样套装（GSC02-1-15）结合MGISTP-7000进行自动化样本前处理的结果展示

2. 通过华大智造自动化设备可实现精准提取与建库

73例样本使用MGIEasy 粪便基因组 DNA（meta）提取试剂盒 Ⅱ搭配MGISP-960进行提取，95.9%的样本提取浓度大于8 ng/μL, 100%的样本提取浓度大于2 ng/μL风险建库标准, 纯度A260/A280在1.7~2左右，符合宏基因组文库构建的要求(图4 A,B,C)。提取的gDNA，使用MGIEasy Fast酶切DNA文库制备试剂盒套装2.0搭配MGISP-960分别进行标准方案（DNA投入量：200 ng）和低DNA投入量（10 ng-50 ng）建库，95%以上的文库浓度达到10 ng/μL的质检标准(图4 D)。

图4. 利用MGISP-960进行自动化提取与建库结果展示

3.自动化系统与DNBSEQ平台、PFI软件的完美搭配，可实现物种丰度的准确分析

利用模拟样本（Mock）分别在华大智造MGISEQ-2000和DNBSEQ-T7平台上完成测序，采用PFI软件完成微生物鉴定和丰度分析。结果显示，在不同DNA建库投入量（10/25/50/200 ng)及不同测序平台（MGISEQ-2000/DNBSEQ-T7）下，微生物检出率均为100% （图5 A）。对结果一致性比较分析发现, 不同条件下所获的细菌丰度一致性亦较高, R²均大于0.99（图5 B）。

图5. 利用MGISEQ-2000、DNBSEQ-T7测序，微生物快速识别软件（PFI）对不同细菌相对丰度进行分析。其中SM 2.0代表StandardMPS 2.0，为升级版测序试剂，可实现测序质量达Q40。

与传统技术相比，宏基因组学的速度和精度越来越受到科学界的欢迎，MMHP联盟及MOHA计划致力于通过向参考实验室转移技术，使宏基因组学能够惠及人人。华大智造一站式的人类微生物宏基因组测序组合产品，以其标准化、专业化和自动化的流程，确保测序数据的高质量与高精度，为人体微生态研究设立了新基准，有望极大地推动转化医学的创新。

秉承“创新智造引领生命科技”的愿景，华大智造在创新的道路上持续前进。未来，以生命科技核心工具缔造者为使命，华大智造将坚持在生命科学领域不断深耕拓展、强化创新，给全球用户带来更多的创新技术与产品，为生命科学产业发展赋能。

订购信息

参考文献：

1. Chu J, Feng S, Guo C, et al. Immunological mechanisms of inflammatory diseases caused by gut microbiota dysbiosis: A review[J]. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2023, 164: 114985.

2. Altveş S, Yildiz H K, Vural H C. Interaction of the microbiota with the human body in health and diseases[J]. Bioscience of microbiota, food and health, 2020, 39(2): 23-32.

3. Kho Z Y, Lal S K. The human gut microbiome–a potential controller of wellness and disease[J]. Frontiers in microbiology, 2018, 9: 1835.

4. Meslier V, Quinquis B, Da Silva K, et al. Benchmarking second and third-generation sequencing platforms for microbial metagenomics[J]. Scientific Data, 2022, 9(1): 694.

人体微生态研究项目发展历史

为加速人体微生态研究、助力提升人类健康水平，华大自2008年起投身于该领域在全球范围内的前沿研究计划。2007年，美国国立卫生研究院（NIH）宣布启动“人体微生物组计划（HMP）”，开启了对人体微生态的深入探索。次年，欧盟的“人类肠道宏基因组计划（Metagenomics of the Human Intestinal Tract ，MetaHIT）”紧随其后，华大作为唯一来自非欧盟国家的机构参与其中。2019年，瑞典卡罗林斯卡医学院联合华大等机构发起了“百万微生态”国际合作计划（Million Microbiome of Humans Project, MMHP），此项目汇聚10个国家、21家全球顶尖研究机构，计划在三至五年内对100万份来自肠道、口腔、皮肤、生殖道等器官的微生物组样品进行测序分析，构建全球最大的人体微生物组数据库；截至23年12月，该项目已基于华大智造测序平台完成超13万例样本量的测序工作。而后，华大发起“微生物组学健康轴计划（Microbiome-Omics Health Axis Initiative，MOHA）”，该计划在MetaHIT计划与MMHP计划的基础上衍生而出，致力于构建完整的大规模人群微生物组图，深入了解微生物组在人类健康中的作用，并通过微生物组完成从检测到干预的人体微生态健康管理闭环。