작성 : 2023.08.17
논문을 보는 목표
1. Skin microbiome은 지질, 성별에 따른 영향이 크다. 이를 알아보기 위해 사춘기 변화에 따른 남녀 간의 마이크로바이옴을 알아보자.
2. 논문의 논리 구조, figure에 따른 메시지 전달을 고려하자.
3. discussion 쓰는 법 배우자
1. introducton
사춘기(puberty)가 지나면서 가장 뚜렷하게 나타나는 변화는 얼굴 피부의 지질 증가이다. 이는 lipophilic 마이크로바이옴의 서식을 증가시킬 수 있다. 이를 알아보기 위해 남녀의 사춘기 변화에 따른 박테리아, 진균의 변화를 살펴보았다.
⇒ 각 사춘기에 따른 미생물의 조성 변화를 관찰하고, 성별에 따른 차이에 집중하자
2. Methods
- 대상자는 여4, 남 8/ 6-18개월마다 총 6년의 기간 동안 샘플링
- 샘플링 부위는 총 4 곳 : Ac (“moist”), Vf (“dry”), and Fh and Ra (“sebaceous”) + Nares <- 피부 특성에 맞게 한 곳씩 채취
- 시퀀싱 영역은 V1-V3/ ITS1 <- V1-V3영역이 피부 마이크로바이옴을 가장 많이 구분 가능
- 분석 도구는 Dada2/DB는 RDP와 UNITE, blast결과는 identity threshold ≥99.0% and alignment coverage ≥80% 사용
- 필터링 : chloroplasts and mitochondria/ 1500read 이하
- 통계 분석 : Analysis of molecular variance (AMOVA) 사용
3. Results
1) 사춘기 단계에 따른 군집 조성 비교
figure 1
- 평균 relative abundance가 1%이상인 taxa를 표시 (major)
- Genus level에서 관찰
- Tanner stage에 따라 시각화
figure1에서 강조되는 결과
- 여성과 남성의 차이 : 여성이 Bacteria에서 Cutibacterium이 더 많고 corynebacterium이 더 적다.
- 여성과 남성의 공통점 : 기름지지 않은 피부에서 Fungi에서 Malassezia 가 공통적으로 풍부하다.
result1에서 고려할 점
- tanner stage에 따라 시각화 하였지만, 많은 논문은 절대적인 나이를 기준으로 나누기로 한다. 이를 비교하기 위해 tanner stage vs 나이를 linear regression으로 성별과 나이를 보정한 결과, tanner stage의 p-value는 유의하지 않지만, R value값이 더 컸다.
-> 성별에 따른 차이는 존재 하는가?
2) 성별에 따른 차이는 존재하는가?
figure 2
- Alpha(shannon), beta(Bray-Curtis dissimilarity; AMOVA) diversity : tanner stage ~ 성별 + Site
- Alpha는 bacteria, Fungi와 C.acnes와 M.restricta를 관찰
figure2에서 강조되는 결과
- 성별에 따른 차이 : 여성이 남성보다 덜 이질적임.
- 기존 연구에서 tanner 1-3/ 4-5 가 차이 남 -> 위 연구에서도 비교 => 특정 부위에서 유의적으로 차이
- 그림에 나와있지 않은 추가적인 taxa에 대한 설명 기술(supplyment)
- 여성에게서 더 많은 변화가 관찰되었다.
-> 왜 여성에게 이러한 변화가 나타나는가?
3) 성 호르몬의 농도와 BMI에 따른 친지질성 taxa의 비교를 보자
figure 2
- 친지질성 박테리아와 성호르몬 BMI 간의 분포 비교 -> 상관관계 분석
figure2에서 강조되는 결과
- 여성에서 호르몬과의 유의적인 연관성 발견
4. Discussion
- 독창성 : 기존 사춘기에 대한 질과 장에 대한 연구는 존재, 그러나 피부에서 연구 드묾/ longitudinal study
- 새로운 발견
1) 나이보다 tanner age가 더 연관이 깊음
2) tanner 단계에 따라 Ascomycota는
3) 성별에 따른 차이
- 여성은 같은 단계의 남성에 비해 다양성이 적다
⇒ 이는 남성보다 빠른 신체적인 변화로 인해 Cutibacterium의 상대적인 증가로 보임
- Corynebacterium and Cutibacterium 이 차이
⇒ 이는 내적요인(지질, ph)나 외부요인(세안, 화장품) 등으로 추정
- 외적 요인은 최대한 제한하였음 ⇒ 즉 내적 요인에 따른 변화일 가능성이 크다
4) 기존 연구와 같이, Fr에서 나이에 따라 major skin 마이크로바이옴이 증가, 기존의 배양연구와 일치
⇒ 즉, 성인에서 추가 연구가 필요함
5) 친지질성 박테리아가 androgens, estrogens 에 강한 연관성을 보임 ->성호르몬이 마이크로바이옴 군집에 영향을 미친다는 것을 시사
⇒ androgens가 기름샘, 땀샘 활성과 모발 성장과 연관, estrogen은 피부 두께와 땀 함량, 방어기능에 영향을 미친다는 기존 연구 존재/ C. acnes에서 지질양과 많은 연관을 보인다는 연구 존재 -> 특정 지질 성분에 따른 친지질성 미생물의 변화 연구가 필요
- 연구의 한계점
1) 미생물의 변화가 질병에 영향을 미치는지 불분명함
2) 샘플 수가 적음/ 성별 간 고르지 않음 -> 그러나 기존 연구 결과와는 모두 일치한다.
⇒ 월경 주기를 고려하고, 피부병의 월경 전 악화에 따른 연구도 필요하다
5. Supplyment Tables
1) 샘플링 정보 : 성별, 시리얼, tanner stage, 샘플링 부위
2) 시퀀싱 필터링 전 후 read depth
3) taxa level에 따른 상대적 분포 (박테리아)
4) taxa level에 따른 상대적 분포 (진균)
5) 실제 나이 vs tanner stage
6) tanner stage 2,3 vs 4, 5 ~ 성별 (Bray-Curtis dissimilarity)
7) tanner stage 2,3 vs 4, 5 ~ 성별 (Shannon)
8) tanner stage 2,3 vs 4, 5 ~ 성별 (major taxa)
9) metadata
10) 호르몬 ~ 친지질성 미생물
- Park, J., Schwardt, N. H., Jo, J. H., Zhang, Z., Pillai, V., Phang, S., Brady, S. M., Portillo, J. A., MacGibeny, M. A., Liang, H., Pensler, M., Soldin, S. J., Yanovski, J. A., Segre, J. A., & Kong, H. H. (2022). Shifts in the Skin Bacterial and Fungal Communities of Healthy Children Transitioning through Puberty. The Journal of investigative dermatology, 142(1), 212–219. https://doi.org/10.1016/j.jid.2021.04.034
