O le propionic acid (PPA), o se vailaʻau e teteʻe i siama ma se mea faʻaopoopo masani i meaʻai, ua faʻaalia e mafua ai le atinaʻeina o neula e le masani ai i isumu faʻatasi ai ma le faʻaletonu o le gastrointestinal, lea e ono mafua mai i le dysbiosis o le manava. Ua fautuaina se sootaga i le va o le faʻaalia o le PPA i meaʻai ma le dysbiosis o le manava, ae e leʻi suʻesuʻeina saʻo. Iinei, na matou suʻesuʻeina ai suiga e fesoʻotaʻi ma le PPA i le faʻatulagaina o le manava o siama lea e ono oʻo atu ai i le dysbiosis. O siama o le manava o isumu na fafagaina i se meaʻai e leʻi togafitia (n=9) ma se meaʻai e faʻamauoa i le PPA (n=13) na faʻasologaina e faʻaaoga ai le faʻasologa o le metagenomic umi e iloilo ai eseesega i le faʻatulagaina o siama ma auala o le metabolism o siama. O le PPA i meaʻai na fesoʻotaʻi ma le faʻateleina o le tele o taxa taua, e aofia ai le tele o ituaiga o Bacteroides, Prevotella, ma Ruminococcus, o sui ia na aʻafia muamua i le gaosiga o le PPA. O siama o isumu na faʻaalia i le PPA sa i ai foʻi le tele o auala e fesoʻotaʻi ma le metabolism o lipid ma le biosynthesis o le steroid hormone. O a matou taunuuga e faʻaalia ai e mafai e le PPA ona suia le manava o siama ma ona auala metabolic e fesoʻotaʻi i ai. O nei suiga ua matauina ua faʻamamafa mai ai o mea faʻasao ua faʻavasegaina e saogalemu mo le taumafaina e mafai ona i ai se aafiaga i le tuufaatasiga o siama o le manava ma, o le mea lea, i le soifua maloloina o le tagata. I totonu o ia mea, e filifilia le P, G po'o le S e fa'atatau i le tulaga o le fa'avasegaga o lo'o su'esu'eina. Ina ia fa'aitiitia le a'afiaga o fa'avasegaga sese lelei, sa fa'aaogaina se tapula'a maualalo o le tele o mea e 1e-4 (1/10,000 faitauga). A'o le'i faia le su'esu'ega fa'amaumauga, o le tele o mea e lipotia mai e Bracken (fraction_total_reads) na suia e fa'aaoga ai le suiga o le centred log-ratio (CLR) (Aitchison, 1982). O le metotia CLR na filifilia mo le suiga o fa'amaumauga ona e le suia tele ma lava mo fa'amaumauga e le seasea (Gloor et al., 2017). O le suiga o le CLR e fa'aaoga ai le natural logarithm. O fa'amaumauga o le faitauga na lipotia mai e Bracken na fa'atulagaina fa'aletausaga e fa'aaoga ai le relative log expression (RLE) (Anders ma Huber, 2010). Na faia fuainumera e fa'aaoga ai le tu'ufa'atasiga o le matplotlib v. 3.7.1, seaborn v. 3.7.2 ma le sequential logarithms (Gloor et al., 2017). 0.12.2 ma fa'amatalaga fa'atusa v. 0.5.0 (Hunter, 2007; Waskom, 2021; Charlier et al., 2022). O le fua fa'atatau o le Bacillus/Bacteroidetes sa fuafuaina mo fa'ata'ita'iga ta'itasi e fa'aaoga ai le aofa'i masani o siama. O tau o lo'o lipotia i totonu o laulau ua fa'ata'amilomilo i le 4 nofoaga tesimale. O le fa'asinomaga o le eseesega o Simpson sa fuafuaina e fa'aaoga ai le tusitusiga alpha_diversity.py o lo'o tu'uina atu i le afifi KrakenTools v. 1.2 (Lu et al., 2022). O le lipoti a Bracken o lo'o tu'uina atu i le tusitusiga ma le fa'asinomaga Simpson "Si" o lo'o tu'uina atu mo le parakalafa -an. O eseesega taua i le tele na fa'amatalaina o eseesega CLR averesi ≥ 1 po'o le ≤ -1. O le eseesega CLR averesi o le ±1 e fa'ailoa mai ai se fa'aopoopoga 2.7-fold i le tele o se ituaiga fa'ata'ita'iga. O le fa'ailoga (+/-) e fa'ailoa mai ai pe sili atu le tele o le taxon i le fa'ata'ita'iga PPA ma le fa'ata'ita'iga pulea, i le fa'asologa. Sa fuafuaina le taua e faʻaaoga ai le suega Mann-Whitney U (Virtanen et al., 2020). Sa faʻaaogaina le Statsmodels v. 0.14 (Benjamini ma Hochberg, 1995; Seabold ma Perktold, 2010), ma sa faʻaaogaina le faiga a Benjamini-Hochberg e faʻasaʻo ai le tele o suega. O se tau p ua fetuʻunaʻi ≤ 0.05 sa faʻaaogaina e fai ma tulaga faʻatapulaʻa mo le fuafuaina o le taua faʻamaumauga.
E masani ona ta'ua le microbiome o le tagata o le "totoga mulimuli o le tino" ma e taua tele lona sao i le soifua maloloina o le tagata (Baquero ma Nombela, 2012). Ae maise lava, o le microbiome o le manava ua lauiloa ona o lona faatosinaga i le faiga atoa ma lana matafaioi i le tele o galuega taua. E tele siama commensal i le manava, e nonofo i le tele o vaega fa'ale-siosiomaga, fa'aaogaina mea'ai, ma tauva ma siama e ono a'afia ai le tino (Jandhyala et al., 2015). O vaega eseese o siama o le manava e mafai ona gaosia mea'ai taua e pei o vitamini ma fa'aleleia ai le fa'agaseina o mea'ai (Rowland et al., 2018). Ua fa'aalia fo'i e fa'atosina e metabolites siama le atina'eina o a'ano ma fa'aleleia atili ai auala o le metabolism ma le puipuiga o le tino (Heijtz et al., 2011; Yu et al., 2022). O le tuufaatasiga o le microbiome o le manava o le tagata e matua eseese lava ma e fa'alagolago i mea tau kenera ma mea tau si'osi'omaga e pei o mea'ai, itupa, vaila'au, ma le tulaga o le soifua maloloina (Kumbhare et al., 2019).
O mea'ai a tina o se vaega taua tele o le atina'eina o pepe i totonu o le pepe ma pepe fou ma o se puna e ono a'afia ai le atina'eina (Bazer et al., 2004; Innis, 2014). O se tasi o ia mea e fiafia i ai o le propionic acid (PPA), o se oloa e maua mai i le fa'afefeteina o siama ma se mea fa'aopoopo i mea'ai (den Besten et al., 2013). O le PPA e iai ona uiga e tete'e ai siama ma e tete'e ai siama ma o lea e fa'aaogaina ai o se mea e fa'asaoina ai mea'ai ma i galuega fa'apisinisi e taofia ai le tuputupu a'e o le popole ma siama (Wemmenhove et al., 2016). E eseese aafiaga o le PPA i a'ano eseese. I le ate, e iai aafiaga e tete'e ai i le mumū o le PPA e ala i le a'afia ai o le fa'aalia o cytokine i macrophages (Kawasoe et al., 2022). O lenei aafiaga fa'atonutonu ua matauina fo'i i isi sela puipuia, e mafua ai ona fa'aitiitia le mumū (Haase et al., 2021). Peita'i, o le aafiaga fa'afeagai ua matauina i le fai'ai. O su'esu'ega ua mavae ua fa'aalia ai o le a'afia i le PPA e mafua ai amioga e pei o le autism i isumu (El-Ansary et al., 2012). O isi suʻesuʻega ua faʻaalia ai e mafai e le PPA ona faʻaosofia le gliosis ma faʻagaoioia auala faʻatupu mumū i le faiʻai (Abdelli et al., 2019). Talu ai o le PPA o se acid vaivai, e mafai ona sosolo atu i totonu o le epithelium o le manava i totonu o le toto ma sopoia ai pa puipui e aofia ai le pa puipui o le toto ma le faiʻai faʻapea foʻi ma le placenta (Stinson et al., 2019), ma faʻamamafaina ai le taua o le PPA o se metabolite faʻatonutonu e gaosia e siama. E ui o loʻo suʻesuʻeina nei le matafaioi e ono mafai e le PPA ona avea o se mea e lamatia ai le autism, o ona aʻafiaga i tagata e iai le autism e ono sili atu nai lo le faʻaosofia o le eseesega o neula.
O faʻailoga o le gastrointestinal e pei o le manava tata ma le manava tata e masani ona maua i gasegase e iai faʻaletonu o le atinaʻeina o neula (Cao et al., 2021). O suʻesuʻega ua mavae ua faʻaalia ai o le microbiome o gasegase e iai faʻaletonu o le autism spectrum (ASD) e ese mai i tagata soifua maloloina, ma faʻaalia ai le iai o le gut microbiota dysbiosis (Finegold et al., 2010). I se tulaga tutusa, o uiga o microbiome o gasegase e iai faʻamaʻi mumū o le manava, puta tele, faʻamaʻi o Alzheimer, ma isi mea faapena e ese mai i tagata soifua maloloina (Turnbaugh et al., 2009; Vogt et al., 2017; Henke et al., 2019). Peitaʻi, e oʻo mai i le taimi nei, e leai se sootaga mafuaʻaga ua faʻatuina i le va o le gut microbiome ma faʻamaʻi poʻo faʻailoga o neula (Yap et al., 2021), e ui lava o le tele o ituaiga siama e manatu e iai se sao i nisi o nei tulaga o faʻamaʻi. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le Akkermansia, Bacteroides, Clostridium, Lactobacillus, Desulfovibrio ma isi genera e sili atu ona tele i totonu o microbiota o gasegase e maua i le autism (Tomova et al., 2015; Golubeva et al., 2017; Cristiano et al., 2018; Zurita et al., 2020). E taua le maitauina, o ituaiga o nisi o nei genera ua iloa e iai ni genes e fesoʻotaʻi ma le gaosiga o le PPA (Reichardt et al., 2014; Yun ma Lee, 2016; Zhang et al., 2019; Baur ma Dürre, 2023). Ona o meatotino faʻamaʻi siama o le PPA, o le faʻateleina o lona tele e ono aoga mo le tuputupu aʻe o siama e gaosia ai le PPA (Jacobson et al., 2018). O le mea lea, o se siosiomaga e tele ai le PFA e ono oʻo atu ai i suiga i microbiota o le manava, e aofia ai siama o le gastrointestinal, lea e ono avea ma mea e ono oʻo atu ai i faʻailoga o le gastrointestinal.
O se fesili autū i suʻesuʻega o microbiome pe o eseesega i le tuufaatasiga o microbial o se mafuaʻaga poʻo se faʻailoga o faʻamaʻi autu. O le laasaga muamua agai i le faʻamalamalamaina o le sootaga faigata i le va o meaʻai, le microbiome o le manava, ma faʻamaʻi o neura o le iloiloina lea o aʻafiaga o meaʻai i le tuufaatasiga o microbial. Mo lenei faʻamoemoe, na matou faʻaaogaina le metagenomic sequencing ua leva ona faitauina e faʻatusatusa ai microbiome o le manava o fanau a isumu na fafagaina i se meaʻai e tele ai le PPA poʻo le PPA-depleted. Na fafagaina fanau i le meaʻai lava e tasi e pei o o latou tina. Na matou manatu o se meaʻai e tele ai le PPA o le a iʻu ai i suiga i le tuufaatasiga o microbial o le manava ma auala faʻatino o microbial, aemaise lava i latou e fesoʻotaʻi ma le metabolism o le PPA ma/poʻo le gaosiga o le PPA.
O lenei suʻesuʻega na faʻaaogaina ai isumu transgenic FVB/N-Tg(GFAP-GFP)14Mes/J (Jackson Laboratories) lea e soʻona faʻaalia le polotini lanumeamata fluorescent (GFP) i lalo o le vaavaaiga a le glia-specific GFAP promoter e mulimuli i taʻiala a le Komiti o Tausiga ma le Faʻaaogaina o Manu a le Iunivesite o Central Florida (UCF-IACUC) (Numera o le Faʻatagaga Faʻaaogaina o Manu: PROTO202000002). A maeʻa ona faʻamamago, sa tuʻu isumu taʻitasi i totonu o pa ma isumu e 1–5 o itupa taʻitasi i le pa. Sa fafagaina isumu ad libitum i se taumafataga faʻatonutonu mama (taumafa masani tatala-label ua suia, 16 kcal% gaʻo) poʻo se taumafataga faʻaopoopo sodium propionate (taumafa masani tatala-label ua suia, 16 kcal% gaʻo, o loʻo i ai le 5,000 ppm sodium propionate). O le aofaʻi o le sodium propionate na faʻaaogaina e tutusa ma le 5,000 mg PFA/kg le mamafa atoa o meaʻai. O le maualuga lea o le PPA ua faʻamaonia mo le faʻaaogaina o se mea e faʻasao ai meaʻai. Mo le sauniuniga mo lenei suʻesuʻega, na fafagaina isumu matua i meaʻai uma e lua mo le 4 vaiaso aʻo leʻi faiaiga ma faʻaauau pea i le taimi atoa o le maitaga o le tina. O isumu fanau [isumu e 22, isumu pulea e 9 (6 tane, 3 fafine) ma le 13 PPA (4 tane, 9 fafine)] na faʻamamago ona faʻaauau lea i le meaʻai lava e tasi e pei o tina mo le 5 masina. Na fasiotia isumu fanau i le 5 masina o le matutua ma aoina o latou otaota o le manava ma teuina muamua i totonu o le 1.5 ml microcentrifuge tubes i le -20°C ona faʻaliliuina lea i totonu o le pusaaisa -80°C seʻia oʻo ina faʻaitiitia le DNA o le tina ma aveese mai microbial nucleic acids.
Sa aveeseina le DNA o le tagata talimalo e tusa ai ma se faiga ua toe teuteuina (Charalampous et al., 2019). I se aotelega, o mea o loʻo i totonu o le fecal sa faʻaliliuina i le 500 µl InhibitEX (Qiagen, Cat#/ID: 19593) ma teuina i le aisa. Faʻagasolo le maualuga o le 1-2 pellets fecal i le faʻaosoina taʻitasi. Ona faʻafefiloi lea o mea o loʻo i totonu o le fecal i se masini e faʻaaoga ai se pestle palasitika i totonu o le paipa e fai ai se slurry. Faʻasolo faʻataʻitaʻiga i le 10,000 RCF mo le 5 minute pe seʻia oʻo ina faʻaputuina faʻataʻitaʻiga, ona faʻamamago lea o le supernatant ma toe faʻasusu le pellet i le 250 µl 1× PBS. Faʻaopopo le 250 µl 4.4% saponin solution (TCI, numera oloa S0019) i le faʻataʻitaʻiga e fai ma vailaʻau e faʻamalulu ai membrane o sela eukaryotic. Sa palu mālie faʻataʻitaʻiga seʻia lamolemole ma faʻasusu i le vevela o le potu mo le 10 minute. Sosoo ai, ina ia fa'alavelaveina sela eukaryotic, na fa'aopoopoina le 350 μl o le vai e leai se nuclease i le fa'ata'ita'iga, fa'atupuina mo le 30 sekone, ona fa'aopoopoina lea o le 12 μl 5 M NaCl. Ona fa'acentrifuge lea o fa'ata'ita'iga i le 6000 RCF mo le 5 minute. Fa'amamago le supernatant ma toe fa'asusu le pellet i le 100 μl 1X PBS. Ina ia aveese le DNA o le tagata talimalo, fa'aopoopo le 100 μl HL-SAN buffer (12.8568 g NaCl, 4 ml 1M MgCl2, 36 ml nuclease-free water) ma le 10 μl HL-SAN enzyme (ArticZymes P/N 70910-202). Sa palu lelei fa'ata'ita'iga e ala i le pipetting ma fa'asusu i le 37 °C mo le 30 minute i le 800 rpm i luga o le Eppendorf™ ThermoMixer C. A mae'a ona fa'asusu, fa'acentrifuge i le 6000 RCF mo le 3 minute ma fufulu fa'alua i le 800 µl ma le 1000 µl 1X PBS. Mulimuli ane, toe fa'asusu le pellet i le 100 µl 1X PBS.
Sa vavae'eseina le DNA atoa o siama e fa'aaoga ai le New England Biolabs Monarch Genomic DNA Purification Kit (New England Biolabs, Ipswich, MA, Cat# T3010L). O le faiga fa'atino masani na tu'uina atu fa'atasi ma le pusa ua suia teisi. Fa'asusu ma fa'atumauina le vai e leai se nuclease i le 60°C a'o le'i fa'agaoioia mo le fa'asusuina mulimuli. Fa'aopopo le 10 µl Proteinase K ma le 3 µl RNase A i fa'ata'ita'iga ta'itasi. Ona fa'aopopo lea o le 100 µl Cell Lysis Buffer ma fa'afefiloi mālie. Ona fa'asusu lea o fa'ata'ita'iga i totonu o le Eppendorf™ ThermoMixer C i le 56°C ma le 1400 rpm mo le itiiti ifo i le 1 itula ma e o'o atu i le 3 itula. O fa'ata'ita'iga na fa'asusuina sa fa'acentrifuge i le 12,000 RCF mo le 3 minute ma o le supernatant mai fa'ata'ita'iga ta'itasi sa fa'aliliuina i totonu o se paipa microcentrifuge eseese e 1.5 mL o lo'o i ai le 400 µL o le vaila'au fa'apipi'i. Ona fa'apulse lea o paipa i le vortex mo le 5–10 sekone i le va o le 1 sekone. Fa'aliliu le vai atoa o lo'o i totonu o fa'ata'ita'iga ta'itasi (pe tusa ma le 600–700 µL) i totonu o se katuni fa'amama ua tu'u i totonu o se paipa aoina tafe. Na fa'acentrifuge paipa i le 1,000 RCF mo le 3 minute e fa'ataga ai le DNA muamua ona fa'acentrifuge lea i le 12,000 RCF mo le 1 minute e aveese ai le vai o totoe. Na fa'aliliu le koluma fa'ata'ita'iga i se paipa aoina fou ona fufulu fa'alua lea. Mo le fufuluga muamua, fa'aopoopo le 500 µL o le wash buffer i paipa ta'itasi. Fa'aliliu le paipa 3–5 taimi ona fa'acentrifuge lea i le 12,000 RCF mo le 1 minute. Lafoa'i le vai mai le paipa aoina ma toe tu'u le katuni fa'amama i totonu o le paipa aoina lava e tasi. Mo le fufuluga lona lua, fa'aopoopo le 500 µL o le wash buffer i le fa'amama e aunoa ma le fa'acentrifuge. Na fa'acentrifuge fa'ata'ita'iga i le 12,000 RCF mo le 1 minute. Fa'aliliu le faamama i totonu o se paipa LoBind® e 1.5 mL ma fa'aopoopo i ai le 100 µL o le vai ua fa'amafanafana muamua e aunoa ma le nuclease. Na fa'asusuina faamama i le vevela o le potu mo le 1 minute ona fa'acentrifuge lea i le 12,000 RCF mo le 1 minute. Na teuina le DNA ua fa'amamāina i le -80°C.
Sa fuaina le malosi o le DNA e faʻaaoga ai le Qubit™ 4.0 Fluorometer. Sa saunia le DNA e faʻaaoga ai le Qubit™ 1X dsDNA High Sensitivity Kit (Cat. No. Q33231) e tusa ai ma faʻatonuga a le kamupani gaosi. Sa fuaina le umi o le tufatufaina o le vaega o le DNA e faʻaaoga ai le Aglient™ 4150 poʻo le 4200 TapeStation. Sa saunia le DNA e faʻaaoga ai le Agilent™ Genomic DNA Reagents (Cat. No. 5067-5366) ma le Genomic DNA ScreenTape (Cat. No. 5067-5365). Sa faia le sauniuniga o le faletusi e faʻaaoga ai le Oxford Nanopore Technologies™ (ONT) Rapid PCR Barcoding Kit (SQK-RPB004) e tusa ai ma faʻatonuga a le kamupani gaosi. Sa faʻasologa le DNA e faʻaaoga ai le ONT GridION™ Mk1 sequencer faʻatasi ai ma le Min106D flow cell (R 9.4.1). O faʻatulagaga o le faʻasologa o: maualuga le saʻo o le valaʻau faʻavae, maualalo le tau q o le 9, setiina o le barcode, ma le tipiina o le barcode. Sa fa'asologaina fa'ata'ita'iga mo le 72 itula, ona tu'uina atu lea o fa'amaumauga autu mo nisi fa'agasologa ma su'esu'ega.
Sa fa'atinoina le fa'agasologa o le Bioinformatics e fa'aaoga ai metotia ua uma ona fa'amatalaina (Greenman et al., 2024). O faila FASTQ na maua mai le fa'asologa o fa'amaumauga sa vaevaeina i ni fa'asinomaga mo fa'ata'ita'iga ta'itasi. A'o le'i faia le su'esu'ega o le bioinformatics, sa fa'agasoloina fa'amaumauga e fa'aaoga ai le auala lenei: muamua, o faila FASTQ o fa'ata'ita'iga sa tu'ufa'atasia i totonu o se faila FASTQ e tasi. Ona fa'amamāina lea o faitauga e pu'upu'u atu i le 1000 bp e fa'aaoga ai le Filtlong v. 0.2.1, ma na'o le pau le parakalafa na suia o le –min_length 1000 (Wick, 2024). A'o le'i faia nisi fa'amamāga, sa pulea le lelei o le faitauga e fa'aaoga ai le NanoPlot v. 1.41.3 fa'atasi ai ma parakalafa nei: –fastq –plots dot –N50 -o
Mo le fa'avasegaga fa'avasega, o faitauga ma fa'aputuga fa'atasi na fa'avasegaina e fa'aaoga ai le Kraken2 v. 2.1.2 (Wood et al., 2019). Fausia lipoti ma fa'alauiloa faila mo faitauga ma fa'apotopotoga, i le fa'asologa. Faaaoga le filifiliga –use-names e iloilo ai faitauga ma fa'apotopotoga. O filifiliga –gzip-compressed ma –paired ua fa'amaoti mai mo vaega faitau. O le tele o taxa i metagenomes na fa'atatauina e fa'aaoga ai le Bracken v. 2.8 (Lu et al., 2017). Na matou faia muamua se fa'amaumauga kmer o lo'o i ai le 1000 fa'avae e fa'aaoga ai le bracken-build fa'atasi ai ma fa'atulagaga nei: -d
Sa faia le fa'amatalaga o kene ma le fa'atatauga o le tele o le fa'atusatusaga e fa'aaoga ai se fa'aliliuga ua suia o le protocol na fa'amatalaina e Maranga et al. (Maranga et al., 2023). Muamua, o contigs e pu'upu'u atu i le 500 bp na aveese mai fa'apotopotoga uma e fa'aaoga ai le SeqKit v. 2.5.1 (Shen et al., 2016). Ona tu'ufa'atasia lea o fa'apotopotoga ua filifilia i totonu o se pan-metagenome. O fa'avaa faitau tatala (ORFs) na fa'ailoaina e fa'aaoga ai le Prodigal v. 1.0.1 (o se fa'aliliuga tutusa o le Prodigal v. 2.6.3) fa'atasi ai ma fa'atulagaga nei: -d
Sa fa'avasega muamua ia kene e tusa ai ma le Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) ortholog (KO) identifiers na tofia e le eggNOG e fa'atusatusa ai le tele o ala o kene. O kene e leai ni knockouts po'o ni kene e tele knockouts na aveeseina a'o le'i faia le su'esu'ega. Ona fuafuaina lea o le averesi o le tele o KO ta'itasi i le fa'ata'ita'iga ma faia ai le su'esu'ega fa'amaumauga. O kene o le metabolism PPA na fa'amatalaina o so'o se kene na tofia i ai se laina ko00640 i le koluma KEGG_Pathway, e fa'ailoa ai se matafaioi i le metabolism propionate e tusa ai ma le KEGG. O kene ua fa'ailoa mai e feso'ota'i ma le gaosiga o le PPA o lo'o lisiina i le Supplementary Table 1 (Reichardt et al., 2014; Yang et al., 2017). Sa faia su'ega fa'aliliuina e fa'ailoa ai le metabolism PPA ma kene o gaosiga e sili atu ona tele i ituaiga fa'ata'ita'iga ta'itasi. E afe fa'aliliuina na faia mo kene ta'itasi na su'esu'eina. O le p-value o le 0.05 na fa'aaogaina o se cutoff e fuafua ai le taua fa'amaumauga. O fa'amatalaga fa'atino na tofia i kene ta'itasi i totonu o se fa'aputuga e fa'avae i luga o fa'amatalaga o kene fa'atusa i totonu o le fa'aputuga. O taxa e fesoʻotaʻi ma le metabolism o le PPA ma/poʻo le gaosiga o le PPA e mafai ona faʻailoaina e ala i le faʻafetauiina o contig IDs i totonu o faila o le Kraken2 output ma contig IDs tutusa na taofia i le taimi o le faʻamatalaga faʻatino e faʻaaoga ai le eggNOG. Sa faia le suʻega taua e faʻaaoga ai le suʻega Mann-Whitney U na faʻamatalaina muamua. Sa faia le faʻasaʻoga mo le tele o suʻega e faʻaaoga ai le faiga o Benjamini-Hochberg. O le p-value o le ≤ 0.05 na faʻaaoga e fai ma cutoff e fuafua ai le taua faʻamaumauga.
Sa iloiloina le eseesega o siama o le manava o isumu e faʻaaoga ai le Simpson diversity index. E leai ni eseesega taua na matauina i le va o faʻataʻitaʻiga o le pulea ma le PPA e tusa ai ma le eseesega o ituaiga ma ituaiga (p-value mo le genus: 0.18, p-value mo ituaiga: 0.16) (Ata 1). Ona faʻatusatusa lea o le tuufaatasiga o siama e faʻaaoga ai le auʻiliʻiliga o vaega autu (PCA). O loʻo faʻaalia i le Ata 2 le faʻaputuga o faʻataʻitaʻiga e ala i a latou phyla, e faʻaalia ai o loʻo i ai eseesega i le tuufaatasiga o ituaiga o siama i le va o faʻataʻitaʻiga o le PPA ma le pulea. O lenei faʻaputuga e le o manino tele i le tulaga o le genus, ma faʻaalia ai o loʻo aʻafia e le PPA nisi siama (Faʻaopoopoga Ata 1).
Ata 1. Alpha diversity o genera ma ituaiga o le microbiome o le manava o isumu. O ata o pusa o lo'o fa'aalia ai fa'ailoga o le eseesega o Simpson o genera (A) ma ituaiga (B) i le PPA ma fa'ata'ita'iga fa'atonutonu. Sa fuafuaina le taua e fa'aaoga ai le suega Mann-Whitney U, ma sa faia le tele o fa'asa'oga e fa'aaoga ai le faiga o Benjamini-Hochberg. ns, e le'i taua le p-value (p>0.05).
Ata 2. Fa'ai'uga o le su'esu'ega o vaega autū o le fa'atulagaga o siama o le manava o isumu i le tulaga o ituaiga. O le ata o le su'esu'ega o vaega autū o lo'o fa'aalia ai le tufatufaina o fa'ata'ita'iga i o latou vaega autū muamua e lua. O lanu e fa'ailoa mai ai le ituaiga o fa'ata'ita'iga: O isumu e fa'aalia i le PPA e lanu violē ma isumu pulea e samasama. O vaega autū 1 ma le 2 o lo'o fa'aalia i luga o le x-axis ma le y-axis, i le fa'asologa lava lea, ma o lo'o fa'aalia o la latou fua fa'atatau o le eseesega ua fa'amatalaina.
I le fa'aaogaina o fa'amaumauga o le faitauga ua suia e le RLE, o se fa'aitiitiga tele i le fua fa'atatau o le Bacteroidetes/Bacilli na matauina i isumu fa'atonutonu ma isumu PPA (pulega: 9.66, PPA: 3.02; p-value = 0.0011). O lenei eseesega na mafua mai i le tele o Bacteroidetes i isumu PPA pe a fa'atusatusa i isumu fa'atonutonu, e ui lava e le'i taua le eseesega (pulega averesi CLR: 5.51, PPA averesi CLR: 6.62; p-value = 0.054), ae tutusa le tele o Bacteroidetes (pulega averesi CLR: 7.76, PPA averesi CLR: 7.60; p-value = 0.18).
O le su'esu'ega o le tele o sui o le vaega o meaola o le manava na fa'aalia ai e 1 le phylum ma le 77 ituaiga na matua'i eseese i le va o fa'ata'ita'iga PPA ma fa'ata'ita'iga fa'atonutonu (Fa'aopoopoga Laulau 2). O le tele o ituaiga e 59 i fa'ata'ita'iga PPA e matua'i maualuga atu nai lo fa'ata'ita'iga fa'atonutonu, ae o le tele o ituaiga e 16 i fa'ata'ita'iga fa'atonutonu e sili atu nai lo fa'ata'ita'iga PPA (Ata 3).
Ata 3. Eseesega o le tele o taxa i totonu o le microbiome o le manava o isumu PPA ma isumu pulea. O ata o mauga mu e faaalia ai eseesega i le tele o genera (A) po o ituaiga (B) i le va o faataitaiga o le PPA ma faataitaiga o le pulea. O togitogi efuefu e faailoa mai ai le leai o se eseesega tele i le tele o taxa. O togitogi lanu e faailoa mai ai eseesega tele i le tele (p-value ≤ 0.05). O taxa pito i luga e 20 ma eseesega tetele i le tele i le va o ituaiga faataitaiga o loo faaalia i le lanu mumu ma le lanumoana malamalama (taitaiga pulea ma faataitaiga PPA), i le faasologa lava lea. O togitogi samasama ma le lanu violē e le itiiti ifo i le 2.7 taimi e sili atu le tele i faataitaiga pulea po o faataitaiga PPA nai lo faataitaiga pulea. O togitogi uliuli e faatusa i taxa ma le tele o eseesega, faatasi ai ma eseesega CLR averesi i le va o le -1 ma le 1. O tau P na fuafuaina e faaaoga ai le suega Mann-Whitney U ma faasa'oina mo le tele o suega e faaaoga ai le faiga o Benjamini-Hochberg. O eseesega CLR averesi mafiafia e faailoa mai ai eseesega taua i le tele.
Ina ua maeʻa ona iloiloina le tuufaatasiga o siama o le manava, na matou faia ai se faʻamatalaga faʻatino o le microbiome. Ina ua maeʻa ona faʻamamāina ni genes e le lelei, e 378,355 genes tulaga ese na faʻailoaina i faʻataʻitaʻiga uma. O le tele o nei genes ua suia na faʻaaogaina mo le suʻesuʻega o vaega autu (PCA), ma o taunuuga na faʻaalia ai le maualuga o le faʻaputuga o ituaiga faʻataʻitaʻiga e faʻavae i luga o latou faʻamatalaga faʻatino (Ata 4).
Ata 4. O taunuuga o le PCA e faʻaaogaina ai le faʻasologa o galuega a le microbiome o le manava o le isumu. O le ata o le PCA e faʻaalia ai le tufatufaina o faʻataʻitaʻiga i o latou vaega autu muamua e lua. O lanu e faʻaalia ai le ituaiga o faʻataʻitaʻiga: o isumu e faʻaalia i le PPA e lanu violē ma o isumu pulea e samasama. O vaega autu 1 ma le 2 o loʻo faʻaalia i luga o le x-axis ma le y-axis, i le faasologa lava lea, ma ua faʻaalia o la latou fua faatatau o eseesega ua faʻamatalaina.
Na matou suʻesuʻeina le tele o KEGG knockouts i ituaiga faʻataʻitaʻiga eseese. E 3648 knockouts tulaga ese na faʻailoaina, e 196 na sili atu ona tele i faʻataʻitaʻiga faʻatonutonu ma le 106 na sili atu ona tele i faʻataʻitaʻiga PPA (Ata 5). E 145 genes na iloa i faʻataʻitaʻiga faʻatonutonu ma le 61 genes i faʻataʻitaʻiga PPA, faʻatasi ai ma le tele eseese. O auala e fesoʻotaʻi ma le metabolism o lipid ma aminosugar na sili atu ona faʻamauoa i faʻataʻitaʻiga PPA (Faʻaopoopoga Laulau 3). O auala e fesoʻotaʻi ma le metabolism o le nitrogen ma le sulfur relay systems na sili atu ona faʻamauoa i faʻataʻitaʻiga faʻatonutonu (Faʻaopoopoga Laulau 3). O le tele o genes e fesoʻotaʻi ma le metabolism o le aminosugar/nucleotide (ko:K21279) ma le metabolism o le inositol phosphate (ko:K07291) na sili atu ona maualuga i faʻataʻitaʻiga PPA (Ata 5). O faʻataʻitaʻiga faʻatonutonu e tele atu genes e fesoʻotaʻi ma le metabolism o le benzoate (ko:K22270), metabolism o le nitrogen (ko:K00368), ma le glycolysis/gluconeogenesis (ko:K00131) (Ata 5).
Ata 5. Eseesega o le tele o KOs i totonu o le microbiome o le manava o isumu PPA ma isumu pulea. O le ata o le mauga mu o loʻo faʻaalia ai eseesega i le tele o vaega faʻatino (KOs). O togitogi efuefu e faʻaalia ai KOs e leʻi tele se eseesega o le tele i le va o ituaiga faʻataʻitaʻiga (p-value > 0.05). O togitogi lanu e faʻaalia ai eseesega taua i le tele (p-value ≤ 0.05). O KOs e 20 ma le tele o eseesega i le tele i le va o ituaiga faʻataʻitaʻiga o loʻo faʻaalia i le lanu mumu ma le lanumoana vaivai, e fetaui ma faʻataʻitaʻiga pulea ma PPA, i le faasologa. O togitogi samasama ma violē e faʻaalia ai KOs e le itiiti ifo i le 2.7-fold le tele i faʻataʻitaʻiga pulea ma PPA, i le faasologa. O togitogi uliuli e faʻaalia ai KOs ma le tele eseese, faʻatasi ai ma le averesi o eseesega CLR i le va o le -1 ma le 1. O tau P na fuafuaina e faʻaaoga ai le suʻega Mann-Whitney U ma fetuʻunaʻi mo le tele o faʻatusatusaga e faʻaaoga ai le faiga a Benjamini-Hochberg. O le NaN e faʻaalia ai e le o le KO i se auala i le KEGG. O tau o eseesega CLR mafiafia e faʻaalia ai eseesega taua i le tele. Mo nisi fa'amatalaga auiliili i auala e aofia ai KOs o lo'o lisiina, taga'i i le Laulau Fa'aopoopo 3.
I totonu o kene ua fa'ailoa mai, e 1601 kene sa matua'i eseese lava le tele o le eseesega i le va o ituaiga fa'ata'ita'iga (p ≤ 0.05), ma e 2.7-taimi le tele o kene ta'itasi. O nei kene, e 4 kene sa sili atu ona tele i fa'ata'ita'iga fa'atonutonu ma e 1597 kene sa sili atu ona tele i fa'ata'ita'iga PPA. Talu ai ona o lo'o iai i le PPA ni meatotino e tete'e ai siama, na matou su'esu'eina ai le tele o le metabolism ma le gaosiga o kene a le PPA i le va o ituaiga fa'ata'ita'iga. I totonu o kene e 1332 e feso'ota'i ma le metabolism o le PPA, e 27 kene sa sili atu ona tele i fa'ata'ita'iga fa'atonutonu ma e 12 kene sa sili atu ona tele i fa'ata'ita'iga PPA. I totonu o kene e 223 e feso'ota'i ma le gaosiga o le PPA, e 1 kene sa sili atu ona tele i fa'ata'ita'iga PPA. O lo'o fa'aalia atili i le Ata 6A le tele o kene e a'afia i le metabolism o le PPA, fa'atasi ai ma le tele o le tele i fa'ata'ita'iga fa'atonutonu ma le tele o a'afiaga, a'o fa'amamafa mai e le Ata 6B kene ta'itasi ma le tele o le tele na matauina i fa'ata'ita'iga PPA.
Ata 6. Eseesega o le tele o genes e fesoʻotaʻi ma le PPA i totonu o le microbiome o le manava o isumu. O ata o le mauga mu e faʻaalia ai eseesega i le tele o genes e fesoʻotaʻi ma le metabolism o le PPA (A) ma le gaosiga o le PPA (B). O togitogi efuefu e faʻaalia ai genes e leʻi tele se eseesega o le tele i le va o ituaiga faʻataʻitaʻiga (p-value > 0.05). O togitogi lanu e faʻaalia ai eseesega taua i le tele (p-value ≤ 0.05). O genes e 20 e sili ona tele eseesega i le tele o loʻo faʻaalia i le lanu mumu ma le lanumoana malamalama (faʻataʻitaʻiga pulea ma PPA), i le faasologa lava lea. O le tele o togitogi samasama ma le violē e le itiiti ifo i le 2.7 taimi sili atu i faʻataʻitaʻiga pulea ma PPA nai lo faʻataʻitaʻiga pulea. O togitogi uliuli e faʻatusalia ai genes e matua eseese lava le tele, faʻatasi ai ma le averesi o eseesega CLR i le va o le -1 ma le 1. O tau P na fuafuaina e faʻaaoga ai le suʻega Mann-Whitney U ma faʻasaʻoina mo le tele o faʻatusatusaga e faʻaaoga ai le faiga a Benjamini-Hochberg. O genes e fetaui ma genes faʻatusa i le lisi o genes e le toe faʻaopoopoina. O igoa o genes e aofia ai le faʻailoga KEGG o loʻo faʻailoa mai ai se gene KO. O eseesega CLR lautele e faʻaalia ai le tele o eseesega. O le fa'ailoga laina (-) e fa'ailoa mai ai e leai se fa'ailoga mo le kene i le fa'amaumauga a le KEGG.
O taxa ma genes e fesoʻotaʻi ma le metabolism ma/poʻo le gaosiga o le PPA na faʻailoaina e ala i le faʻafetauiina o le faʻasinomaga faʻavasega o contigs ma le contig ID o le gene. I le tulaga o le genus, e 130 genera na maua o loʻo i ai genes e fesoʻotaʻi ma le metabolism o le PPA ma e 61 genera na maua o loʻo i ai genes e fesoʻotaʻi ma le gaosiga o le PPA (Faʻaopoopoga Laulau 4). Peitaʻi, e leai se genera na faʻaalia ni eseesega taua i le tele (p > 0.05).
I le tulaga o ituaiga, e 144 ituaiga siama na maua o loʻo i ai ni kene e fesoʻotaʻi ma le metabolism o le PPA ma e 68 ituaiga siama na maua o loʻo i ai ni kene e fesoʻotaʻi ma le gaosiga o le PPA (Faʻaopoopoga Laulau 5). I totonu o le PPA metabolizers, e valu siama na faʻaalia ai le faʻateleina tele o le tele i le va o ituaiga faʻataʻitaʻiga, ma o loʻo faʻaalia uma ai suiga taua i le aʻafiaga (Faʻaopoopoga Laulau 6). O PPA metabolizers uma na faʻailoaina ma eseesega taua i le tele na sili atu ona tele i faʻataʻitaʻiga PPA. O le faʻavasegaga i le tulaga o ituaiga na faʻaalia ai sui o genera e leʻi tele se eseesega i le va o ituaiga faʻataʻitaʻiga, e aofia ai le tele o Bacteroides ma Ruminococcus ituaiga, faʻapea foʻi ma Duncania dubois, Myxobacterium enterica, Monococcus pectinolyticus, ma Alcaligenes polymorpha. I totonu o siama e gaosia le PPA, e fa siama na faʻaalia ai eseesega taua i le tele i le va o ituaiga faʻataʻitaʻiga. O ituaiga e tele eseesega i le tele e aofia ai le Bacteroides novorossi, Duncania dubois, Myxobacterium enteritidis, ma le Ruminococcus bovis.
I lenei suʻesuʻega, na matou suʻesuʻeina ai aafiaga o le faʻaalia o le PPA i siama o le manava o isumu. E mafai e le PPA ona mafua ai ni tali eseese i siama ona e gaosia e nisi ituaiga, faʻaaogaina o se punaoa o meaʻai e isi ituaiga, pe i ai ni aafiaga faʻamaʻi. O le mea lea, o lona faʻaopoopoina i le siosiomaga o le manava e ala i le faʻaopoopoga o meaʻai e ono i ai ni aafiaga eseese e faʻatatau i le onosaʻi, le vaivai, ma le mafai ona faʻaaogaina o se punaoa o meaʻai. O ituaiga siama e maaleale e mafai ona faʻaumatia ma suia e i latou e sili atu ona teteʻe i le PPA pe mafai ona faʻaaogaina o se punaoa o meaʻai, e oʻo atu ai i suiga i le tuufaatasiga o siama o le manava. O a matou taunuuga na faʻaalia ai ni eseesega taua i le tuufaatasiga o siama ae leai se aafiaga i le eseesega lautele o siama. O aafiaga tetele na matauina i le tulaga o ituaiga, ma le silia ma le 70 taxa e matua eseese lava le tele i le va o le PPA ma faʻataʻitaʻiga faʻatonutonu (Faʻaopoopoga Laulau 2). O le iloiloga atili o le tuufaatasiga o faʻataʻitaʻiga na faʻaalia i le PPA na faʻaalia ai le tele o le eseesega o ituaiga siama pe a faʻatusatusa i faʻataʻitaʻiga e leʻi faʻaalia, ma faʻaalia ai e mafai e le PPA ona faʻaleleia atili uiga o le tuputupu aʻe o siama ma faʻatapulaʻa ai le faitau aofaʻi o siama e mafai ona ola i siosiomaga e tele ai le PPA. O le mea lea, e mafai e le PPA ona faʻaosofia ni suiga nai lo le mafua ai o le faʻalavelaveina lautele o le eseesega o siama o le manava.
O mea fa'asao mea'ai e pei o le PPA ua fa'aalia muamua e suia ai le tele o vaega o le gut microbiome e aunoa ma le a'afia ai o le eseesega lautele (Nagpal et al., 2021). O iinei, na matou matauina ai eseesega sili ona mata'ina i le va o ituaiga o Bacteroidetes i totonu o le phylum Bacteroidetes (sa ta'ua muamua o Bacteroidetes), ia na matua fa'amauoa i isumu na a'afia i le PPA. O le fa'ateleina o le tele o ituaiga o Bacteroides e feso'ota'i ma le fa'ateleina o le fa'aleagaina o le mucus, lea e ono fa'ateleina ai le lamatiaga o fa'ama'i ma fa'alauiloa ai le mumū (Cornick et al., 2015; Desai et al., 2016; Penzol et al., 2019). O se tasi su'esu'ega na maua ai o isumu tane fou na togafitia i le Bacteroides fragilis na fa'aalia ai amioga fa'aagafesootai e fa'amanatu mai ai le autism spectrum disorder (ASD) (Carmel et al., 2023), ma o isi su'esu'ega ua fa'aalia ai e mafai e ituaiga o Bacteroides ona suia le gaioiga o le puipuiga o le tino ma o'o atu ai i le autoimmune inflammatory cardiomyopathy (Gil-Cruz et al., 2019). O ituaiga o le genera Ruminococcus, Prevotella, ma Parabacteroides sa matuā faʻateleina foʻi i isumu na faʻaalia i le PPA (Coretti et al., 2018). O nisi ituaiga o le Ruminococcus e fesoʻotaʻi ma faʻamaʻi e pei o le Crohn's disease e ala i le gaosia o cytokines e mafua ai le mumū (Henke et al., 2019), ae o ituaiga o le Prevotella e pei o le Prevotella humani e fesoʻotaʻi ma faʻamaʻi metabolic e pei o le toto maualuga ma le maaleale i le insulin (Pedersen et al., 2016; Li et al., 2017). Mulimuli ane, na matou iloa ai o le fua faatatau o le Bacteroidetes (sa taʻua muamua o Firmicutes) i le Bacteroidetes sa matuā maualalo ifo i isumu na faʻaalia i le PPA nai lo isumu pulea ona o le tele o ituaiga o le Bacteroidetes. O lenei fua faatatau ua uma ona faaalia o se faailoga taua o le homeostasis o le manava, ma o faalavelave i lenei fua faatatau ua fesootai ma tulaga eseese o faamai (Turpin et al., 2016; Takezawa et al., 2021; An et al., 2023), e aofia ai faamai mumū o le manava (Stojanov et al., 2020). I le tuufaatasiga, o ituaiga o le phylum Bacteroidetes e foliga mai e sili ona aafia i le maualuga o le PPA i meaʻai. Atonu e mafua lenei mea i le maualuga o le onosaʻi i le PPA po o le mafai ona faaaoga le PPA o se punaoa o le malosi, lea ua faaalia e moni mo le itiiti ifo ma le tasi le ituaiga, Hoylesella enocea (Hitch et al., 2022). I se isi itu, o le aafia o le tina i le PPA e mafai ona faaleleia atili ai le atinae o le pepe e ala i le faia o le manava o fanau isumu e sili atu ona faigofie ona aafia i le Bacteroidetes; peitai, o la matou mamanu o suesuega e lei faatagaina ai se iloiloga faapena.
O le iloiloga o le anotusi o le Metagenomic na faʻaalia ai ni eseesega taua i le tele o genes e fesoʻotaʻi ma le metabolism ma le gaosiga o le PPA, faʻatasi ai ma isumu na aʻafia i le PPA na faʻaalia ai le tele o genes e nafa ma le gaosiga o le PPA, ae o isumu e leʻi aʻafia i le PPA na faʻaalia ai le tele o genes e nafa ma le metabolism o le PAA (Ata 6). O nei taunuuga e faʻaalia ai o le aʻafiaga o le PPA i le tuufaatasiga o microbial atonu e le naʻo lona faʻaaogaina, a leai o le tele o genes e fesoʻotaʻi ma le metabolism o le PPA e tatau ona faʻaalia ai le tele o le microbiome o le manava o isumu na aʻafia i le PPA. O se tasi o faʻamatalaga o le PPA e faʻatautaia le tele o siama e ala i ona aʻafiaga antimicrobial nai lo le faʻaaogaina e siama o se meaʻai. O suʻesuʻega na faia muamua na faʻaalia ai o le PPA e taofia ai le tuputupu aʻe o le Salmonella Typhimurium i se auala e faʻalagolago i le fua (Jacobson et al., 2018). O le aʻafia i le maualuga o le PPA e ono filifilia ai siama e teteʻe i ona meatotino antimicrobial ma atonu e le mafai ona metabolize pe gaosia. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le tele o ituaiga o Parabacteroides na faʻaalia ai le tele o le tele i faʻataʻitaʻiga o le PPA, ae leai ni genes e fesoʻotaʻi ma le metabolism poʻo le gaosiga o le PPA na iloa (Faʻaopoopoga Laulau 2, 4, ma le 5). E le gata i lea, o le gaosiga o le PPA o se oloa faaopoopo o le fa'afefeteina ua salalau lautele i siama eseese (Gonzalez-Garcia et al., 2017). O le maualuga o le eseesega o siama atonu o le mafuaaga lea o le tele o kenera e feso'ota'i ma le metabolism o le PPA i fa'ata'ita'iga fa'atonutonu (Averina et al., 2020). E le gata i lea, e na'o le 27 (2.14%) o kenera e 1332 na valoia o ni kenera e feso'ota'i fa'apitoa ma le metabolism o le PPA. O le tele o kenera e feso'ota'i ma le metabolism o le PPA e a'afia fo'i i isi auala metabolic. O lenei mea e fa'aalia atili ai o le tele o kenera e a'afia i le metabolism o le PPA sa maualuga atu i fa'ata'ita'iga fa'atonutonu; o nei kenera e ono galulue i auala e le mafua ai le fa'aaogaina po'o le fausiaina o le PPA o se oloa faaopoopo. I lenei tulaga, e na'o le tasi le kenera e feso'ota'i ma le gaosiga o le PPA na fa'aalia ai ni eseesega taua i le tele i le va o ituaiga fa'ata'ita'iga. E ese mai kenera e feso'ota'i ma le metabolism o le PPA, o kenera fa'ailoga mo le gaosiga o le PPA na filifilia ona o lo'o a'afia sa'o i le auala o siama mo le gaosiga o le PPA. I isumu na a'afia i le PPA, o ituaiga uma na maua ua matua fa'ateleina le tele ma le gafatia e gaosia ai le PPA. O lenei mea e lagolagoina ai le valo'aga o le a filifilia e le PPA ni gaosi oloa PPA ma o lea e valoia ai o le a fa'ateleina le gafatia e gaosia ai le PPA. Peita’i, e lē o feso’ota’i le tele o kenera ma le fa’aalia o kenera; o lea la, e ui lava o le tele o kenera e feso’ota’i ma le metabolism o le PPA e maualuga atu i fa’ata’ita’iga fa’atonutonu, ae atonu e eseese le fua faatatau o le fa’aalia (Shi et al., 2014). Ina ia fa’amaonia le sootaga i le va o le tele o kenera e gaosia le PPA ma le gaosiga o le PPA, e mana’omia su’esu’ega o le fa’aalia o kenera e a’afia i le gaosiga o le PPA.
O le fa'amatalaga fa'atino o le PPA ma metagenomes fa'atonutonu na fa'aalia ai ni eseesega. O le su'esu'ega a le PCA o mea o lo'o i totonu o kene na fa'aalia ai ni vaega eseese i le va o fa'ata'ita'iga PPA ma fa'ata'ita'iga fa'atonutonu (Ata 5). O le fa'aputuga i totonu o fa'ata'ita'iga na fa'aalia ai o mea o lo'o i totonu o kene fa'atonutonu e sili atu ona eseese, a'o fa'ata'ita'iga PPA na fa'aputu fa'atasi. O le fa'aputuga e ala i mea o lo'o i totonu o kene e tutusa ma le fa'aputuga e ala i le fa'atulagaina o ituaiga. O le mea lea, o eseesega i le tele o auala e ogatasi ma suiga i le tele o ituaiga fa'apitoa ma ituaiga i totonu ia i latou. I fa'ata'ita'iga PPA, o auala e lua e sili atu le tele na feso'ota'i ma le metabolism o le suka aminosugar/nucleotide (ko:K21279) ma le tele o auala o le metabolism o le lipid (ko:K00647, ko:K03801; Fa'aopoopoga Laulau 3). O kene e feso'ota'i ma le ko:K21279 ua iloa e feso'ota'i ma le genus Bacteroides, o se tasi o genera e sili atu le tele o ituaiga i fa'ata'ita'iga PPA. E mafai e lenei enzyme ona 'alo'ese mai le tali atu o le puipuiga o le tino e ala i le fa'aalia o capsular polysaccharides (Wang et al., 2008). Atonu o le mafua'aga lea o le fa'ateleina o Bacteroidetes na matauina i isumu na a'afia i le PPA. O lenei mea e fa'aopoopoina ai le fa'ateleina o le fatty acid synthesis na matauina i le PPA microbiome. E fa'aogaina e bacteria le auala FASIIko:K00647 (fabB) e gaosia ai fatty acids, lea e ono a'afia ai auala metabolic a le tagata talimalo (Yao ma Rock, 2015; Johnson et al., 2020), ma o suiga i le metabolism o lipids atonu e iai sona sao i le atina'eina o neura (Yu et al., 2020). O le isi auala e fa'aalia ai le fa'ateleina o le tele i fa'ata'ita'iga PPA o le steroid hormone biosynthesis (ko:K12343). O lo'o fa'atupula'ia fa'amaoniga o lo'o iai se sootaga fa'afeagai i le va o le mafai o le gut microbiota ona a'afia ai le maualuga o le hormone ma ia a'afia e hormones, e pei o le maualuga o le steroids e ono i ai ni a'afiaga i le soifua maloloina (Tetel et al., 2018).
O lenei suʻesuʻega e le aunoa ma ni tapulaʻa ma ni mafaufauga. O se eseesega taua o le matou te leʻi faia ni iloiloga faʻaletino o manu. O le mea lea, e le mafai ona faʻamaonia saʻo pe o fesoʻotaʻi suiga i le microbiome ma soʻo se faʻamaʻi. O le isi mafaufauga o le fafagaina o isumu i lenei suʻesuʻega i le meaʻai lava e tasi e pei o o latou tina. O suʻesuʻega i le lumanaʻi atonu e fuafua ai pe o le fesuiaʻi mai se meaʻai e tele ai le PPA i se meaʻai e leai se PPA e faʻaleleia atili ai ona aʻafiaga i le microbiome. O se tasi o tapulaʻa o la matou suʻesuʻega, e pei o le tele o isi, o le faʻatapulaʻaina o le tele o faʻataʻitaʻiga. E ui lava e mafai ona faia ni faʻaiʻuga talafeagai, o le tele o faʻataʻitaʻiga o le a maua ai le malosi faʻamaumauga sili atu pe a iloiloina taunuuga. Matou te faʻaeteete foʻi i le faia o ni faʻaiʻuga e uiga i se fesootaʻiga i le va o suiga i le microbiome o le manava ma soʻo se faʻamaʻi (Yap et al., 2021). O mea e fenumiai ai e aofia ai le matua, itupa, ma meaʻai e mafai ona aʻafia tele ai le tuufaatasiga o meaola ninii. O nei mea e ono faʻamatalaina ai le le tutusa o mea na matauina i tusitusiga e uiga i le fesootaʻiga o le microbiome o le manava ma faʻamaʻi faigata (Johnson et al., 2019; Lagod ma Naser, 2023). Mo se faʻataʻitaʻiga, o sui o le genus Bacteroidetes ua faʻaalia o loʻo faʻateleina pe faʻaitiitia i manu ma tagata e iai le ASD (Angelis et al., 2013; Kushak et al., 2017). I se tulaga tutusa, o suʻesuʻega o le tuufaatasiga o le manava i tagata mamaʻi e iai faʻamaʻi mumū o le manava ua maua ai le faʻateleina ma le faʻaitiitia i le taxa lava e tasi (Walters et al., 2014; Forbes et al., 2018; Upadhyay et al., 2023). Ina ia faʻatapulaʻaina le aʻafiaga o le faʻaituau i itupa, na matou taumafai e faʻamautinoa le tutusa o le faʻatusa o itupa ina ia mafai ona mafua mai eseesega i meaʻai. O se tasi o luʻitau o le faʻamatalaga faʻatino o le aveʻesea lea o faʻasologa o kenera e le toe faʻaopoopoina. O la matou metotia o le faʻaputuina o kenera e manaʻomia ai le 95% o le faʻasinomaga o le faʻasologa ma le 85% o le tutusa o le umi, faʻapea foʻi ma le 90% o le ufiufi o le faʻatulagaina e aveʻese ai le faʻaputuga sese. Peitaʻi, i nisi tulaga, na matou matauina COGs ma faʻamatalaga tutusa (e.g., MUT) (Ata 6). E manaʻomia nisi suʻesuʻega e iloa ai pe eseese nei orthologs, e fesoʻotaʻi ma genes patino, pe o se tapulaʻa lea o le auala e faʻaputu ai genes. O le isi tapulaʻa o le faʻamatalaga faʻatino o le ono sese o le faʻavasegaina; o le bacterial gene mmdA o se enzyme ua iloa e aʻafia i le faʻaputuina o propionate, ae e le faʻafesoʻotaʻi e le KEGG ma le auala metabolic propionate. I se faʻatusatusaga, o le scpB ma le mmcD orthologs e fesoʻotaʻi. O le tele o genes e aunoa ma ni knockouts ua faʻailogaina e ono iʻu ai i le le mafai ona faʻailoaina genes e fesoʻotaʻi ma le PPA pe a iloiloina le tele o genes. O suʻesuʻega i le lumanaʻi o le a manuia mai le auiliiliga metatranscriptome, lea e mafai ona maua ai se malamalamaga loloto i uiga faʻatino o le gut microbiota ma faʻafesoʻotaʻi le faʻaalia o genes i aafiaga e ono i lalo ifo. Mo suʻesuʻega e aofia ai faʻalavelave faʻapitoa o le neurodevelopmental poʻo faʻamaʻi mumū o le manava, e manaʻomia iloiloga faʻaletino ma amioga a manu e faʻafesoʻotaʻi ai suiga i le faʻatulagaina o microbiome i nei faʻalavelave. O suʻesuʻega faʻaopoopo o le totoina o le gut microbiome i isumu e leai ni siama o le a aoga foi e iloa ai pe o le microbiome o se mea e mafua ai pe o se uiga o faʻamaʻi.
I se aotelega, na matou faʻaalia ai o le PPA i meaʻai e fai ma mea e suia ai le tuufaatasiga o siama o le manava. O le PPA o se mea faʻasao ua faamaonia e le FDA e maua lautele i meaʻai eseese, pe a faʻaaogaina mo se taimi umi, e mafai ona oʻo atu ai i le faʻalavelaveina o le flora masani o le manava. Na matou maua ni suiga i le tele o siama eseese, ma faʻailoa mai ai e mafai e le PPA ona aʻafia ai le tuufaatasiga o siama o le manava. O suiga i siama e mafai ona oʻo atu ai i suiga i le tulaga o nisi o auala metabolic, lea e mafai ona oʻo atu ai i suiga faʻaletino e talafeagai mo le soifua maloloina o le tagata. E manaʻomia nisi suʻesuʻega e iloa ai pe mafai e aafiaga o le PPA i meaʻai i le tuufaatasiga o siama ona oʻo atu ai i le dysbiosis poʻo isi faʻamaʻi. O lenei suʻesuʻega e faʻavae ai mo suʻesuʻega i le lumanaʻi i le auala e ono aʻafia ai le soifua maloloina o le tagata e aafiaga o le PPA i le tuufaatasiga o le manava.
O fa'amaumauga o lo'o tu'uina atu i lenei su'esu'ega o lo'o maua i totonu o fale teu oloa i luga ole initaneti. O le igoa o le fale teu oloa ma le numera o le ulufale atu o: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/, PRJNA1092431.
O lenei suʻesuʻega i manu na faʻamaonia e le Komiti o le Tausiga ma le Faʻaaogaina o Manu a le Iunivesite o Central Florida (UCF-IACUC) (Numera o le Pemita Faʻaaogaina o Manu: PROTO202000002). O lenei suʻesuʻega e tausisia tulafono faʻalotoifale, aiaiga, ma manaʻoga faʻalapotopotoga.
NG: Fa'atulagaina o Manatu, Fa'atulagaina o Fa'amaumauga, Iloiloga Aloaia, Su'esu'ega, Metotia, Polokalama Faakomepiuta, Fa'aaliga Va'aia, Tusitusi (uluai ata), Tusitusi (iloiloga & fa'asa'oina). LA: Fa'atulagaina o Manatu, Fa'atulagaina o Fa'amaumauga, Metotia, Punaoa, Tusitusi (iloiloga & fa'asa'oina). SH: Iloiloga Aloaia, Polokalama Faakomepiuta, Tusitusi (iloiloga & fa'asa'oina). SA: Su'esu'ega, Tusitusi (iloiloga & fa'asa'oina). Fa'amasino Sili: Su'esu'ega, Tusitusi (iloiloga & fa'asa'oina). SN: Fa'atulagaina o Manatu, Pulega o Galuega Faatino, Punaoa, Va'ava'aiga, Tusitusi (iloiloga & fa'asa'oina). TA: Fa'atulagaina o Manatu, Pulega o Galuega Faatino, Va'ava'aiga, Tusitusi (iloiloga & fa'asa'oina).
Na tautino mai e le au tusitala e leai se lagolago tau tupe na latou mauaina mo le suesuega, tusitala, ma/po o le lolomiina o lenei tusiga.
Ua tautino mai e le au tusitala na faia le suʻesuʻega e aunoa ma ni sootaga faapisinisi po o ni sootaga tau tupe e ono faauigaina o se feteenaiga o aia tatau. e le talafeagai.
O manatu uma o loʻo faʻaalia i totonu o lenei tusiga e naʻo manatu o tusitala ma e le o atagia ai manatu o latou faʻalapotopotoga, lomitusi, faatonu, poʻo tagata iloilo. Soʻo se oloa e iloiloina i totonu o lenei tusiga, poʻo soʻo se tagi a latou kamupani gaosi oloa, e le o faʻamaonia pe lagolagoina e le lomitusi.
E mafai ona maua mea faaopoopo mo lenei tusiga i luga ole initaneti: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frmbi.2024.1451735/full#supplementary-material
Abdelli LS, Samsam A, Nasser SA (2019). O le propionic acid e fa'aosofia ai le gliosis ma le neuroinflammation e ala i le fa'atonutonuina o le auala PTEN/AKT i fa'aletonu o le autism spectrum. Lipoti fa'asaienisi 9, 8824–8824. doi: 10.1038/s41598-019-45348-z
Aitchison, J. (1982). Su'esu'ega fa'amaufa'ailoga o fa'amaumauga tu'ufa'atasi. JR Stat Soc Ser B Metodol. 44, 139–160. doi: 10.1111/j.2517-6161.1982.tb01195.x
Ahn J, Kwon H, Kim YJ (2023). O le fua faatatau o le Firmicutes/Bacteroidetes o se mea e lamatia ai le kanesa o le susu. Journal of Clinical Medicine, 12, 2216. doi: 10.3390/jcm12062216
Anders S., Huber W. (2010). Su'esu'ega fa'aalia eseese o fa'amaumauga o le faitauga o fa'asologa. Nat Prev. 1–1, 1–10. doi: 10.1038/npre.2010.4282.1
Angelis, MD, Piccolo, M., Vannini, L., Siragusa, S., Giacomo, AD, Serrazanetti, DI, ma isi. (2013). O siama o le otaota ma le metabolome i tamaiti e iai le autism ma le fa'aletonu o le atina'e lautele e le'o fa'amaotiina i se isi itu. PloS One 8, e76993. doi: 10.1371/journal.pone.0076993
Averina OV, Kovtun AS, Polyakova SI, Savilova AM, Rebrikov DV, Danilenko VN (2020). Uiga fa'ama'i o siama o le microbiota o le manava i tamaiti laiti e iai fa'aletonu o le autism spectrum. Journal of Medical Microbiology 69, 558–571. doi: 10.1099/jmm.0.001178
Baquero F., Nombela K. (2012). O le microbiome o se totoga o le tagata. Clinical Microbiology and Infection 18, 2–4. doi: 10.1111/j.1469-0691.2012.03916.x
Baur T., Dürre P. (2023). Malamalamaaga fou i le physiology o siama e gaosia ai le propionic acid: Anaerotignum propionicum ma Anaerotignum neopropionicum (sa ta'ua muamua o Clostridium propionicum ma Clostridium neopropionicum). Microorganisms 11, 685. doi: 10.3390/microorganisms11030685
Bazer FW, Spencer TE, Wu G, Cudd TA, Meininger SJ (2004). Mea'ai a tina ma le tuputupu a'e o le pepe. J Nutr. 134, 2169–2172. doi: 10.1093/jn/134.9.2169
Benjamini, Y., ma Hochberg, J. (1995). Puleaina o le fua faatatau sese-positive: O se auala aoga ma lelei i le tele o suega. JR Stat Soc Ser B Metodol. 57, 289–300. doi: 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x
Taimi na lafoina ai: Ape-18-2025