用于诊断和治疗心脏缺陷的方法

用于诊断和治疗心脏缺陷的方法
【专利摘要】本公开定义了一种用于鉴定和/或治疗心脏缺陷的危险和/或出现的方法。如本文所示，微生物组可重复地且可检测地与心脏缺陷危险因素相关，并且所述微生物组的变化可以直接改变心脏缺陷危险。本公开证明了微生物特征可以用来表征与改变的心脏缺陷的危险或出现相关的微生物组的组分并且用来鉴定减小心脏缺陷的危险或严重性的治疗。
【专利说明】用于诊断和治疗心脏缺陷的方法
[0001]政府支持
[0002]美国政府已提供了在本发明的开发中使用的授权支持。具体地说，国家卫生研究院授权号A1080363和HL54075支持了本发明的开发。美国政府可以在本发明中享有某些权利。
[0003]相关申请
[0004]本申请要求2011年8月26日提交的美国临时专利申请序号61/527，738的优先权；所述专利申请的整体特此以引用的方式并入。
[0005]背景
[0006]冠心病是美国和全世界的主要健康问题，并且是心脏病发作(又称为心肌梗塞(MD)的主要因素、全世界死亡的主导原因。当检测到冠心病时潜在的原因常常十分晚。通常理解可以通过使用药物和生活方式改变来管理冠心病的严重性。此外，心血管疾病、病症和病状通常在医疗保健行业提出一些最重大的挑战。
[0007]概述
[0008]本发明涵盖了以下认识:微生物组(miCTobiome)组成和/或活性的可重复和可检测的变化与心脏缺陷的发生和/或危险相关。本发明容许鉴定和/或表征反映此类变化的微生物特征(signature)，并且还提供了用于使用此类微生物特征例如来评价和/或治疗心脏缺陷的发生和/或危险的系统。
[0009]在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种微生物或其组分或产物的水平或多个水平，并且相对于不具有心脏缺陷的发生和/或危险或具有已知的心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物组 而足以区别或表征具有待表征和/或鉴定的心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物组。例如，在一些实施方案中，当与不处于增加的心脏缺陷危险下的个体的胃肠微生物组的微生物特征相比时，从处于增加的心脏缺陷危险下的个体的胃肠微生物组获得的微生物特征足以将个体诊断为具有增加的危险。
[0010]根据本发明，相对于适当的参考微生物群(miCTobiota)样本，对于具体微生物群样本定义微生物特征。在一些实施方案中，具体微生物群样本共有参考微生物群样本所不共有的心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征。在一些实施方案中，具体微生物群样本与参考微生物群样本不同在于它们为不同来源的样本。在一些实施方案中，具体微生物群样本与参考微生物群样本不同在于微生物群参考样本为相同或不同来源的历史微生物群样本。
[0011]在某些实施方案中，本公开提供了用于鉴定和/或表征心脏缺陷的发生和/或危险的方法，所述方法包括提供与心脏缺陷的范围和/或程度相关的参考微生物特征以及确定存在于来自待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物群样本中的微生物特征。在一些实施方案中，微生物群样本包括在受试者的胃肠道中发现的一种或多种类型的微生物的样本。在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种类型的微生物的一种或多种16SrRNA基因序列的水平或一组水平。在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种类型的微生物的一种或多种代谢物的水平或一组水平。[0012]在某些实施方案中，本公开提供了用于监测预定接受或已接受心脏手术的患者的方法，所述方法包括提供与心脏缺陷的范围和/或程度相关的参考微生物特征以及确定存在于来自待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的患者的微生物群样本中的微生物特征。在一些实施方案中，微生物群样本包括在受试者的胃肠道中发现的一种或多种类型的微生物的样本。在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种类型的微生物的一种或多种16SrRNA基因序列的水平或一组水平。在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种类型的微生物的一种或多种代谢物的水平或一组水平。
[0013]在某些实施方案中，本公开提供了用于鉴定和/或表征与心脏缺陷的发生和/或危险相关的微生物特征的方法，所述方法包括:确定微生物群样本的第一集合中的一种或多种类型的微生物或其组分或产物的第一组水平，其中微生物群样本的第一集合中的每个样本共有心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征；确定微生物群样本的第二集合中的一种或多种类型的微生物或其组分或产物的第二组水平，微生物群样本的所述第二集合不共有心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征，但是在其它方面与第一组微生物群样本可比较；以及鉴定微生物特征，所述微生物特征包括与存在或不存在心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征相关的第一组或第二组内的水平。在一些实施方案中，微生物群样本从宿主生物体获得并且心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征包括宿主生物体中的冠心病的发生。在一些实施方案中，微生物群样本从宿主生物体获得并且心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征包括宿主生物体中的心肌梗塞的先前病史。在一些实施方案中，心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征包括曝露于与心脏缺陷危险具有已知相关性的微生物组改变剂(microbiome-altering agent)。在一些实施方案中，一种或多种类型的微生物或其组分或产物的水平或一组水平包括存在于微生物群样本中的一种或多种微生物代谢物的水平或一组水平。
[0014]在某些实施方案中，本公开提供了用于通过改变个体的微生物组来治疗或减小个体中的心脏缺陷的危 险的方法，所述方法包括以下步骤:向患有或易感心脏缺陷影响的个体施用微生物组改变剂，以使得个体的微生物组以与改变的心脏缺陷的严重性或危险相关的方式而改变。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含一种或多种抗生素。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含一种或多种类型的微生物。
[0015]在某些实施方案中，本公开提供了包含微生物组改变剂的组合物，当向个体施用时，所述微生物组改变剂以与减小的心脏缺陷的严重性或危险相关的方式改变个体的微生物组。在一些实施方案中，组合物进一步包含药学上可接受的载体。在某些实施方案中，组合物被提供在食品、功能性食品或营养食品中或作为食品、功能性食品或营养食品。在一些实施方案中，组合物在单位剂型中，包含用于根据与实现减小的心脏缺陷的严重性或危险相关的给药方案而施用的单位剂量的量。在某些实施方案中，微生物组改变剂为细菌细胞或包含细菌细胞。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含或进一步包含抗生素。
[0016]附图简述
[0017]图1示出了图示关于驻留在肠内的微生物群与输出到处于心肌梗塞环境下的宿主的循环中的微生物代谢物之间的相互作用而使用的系统生物学方法的流程图。
[0018]图2呈现了描绘对具体微生物门、类、属和种(史氏甲烷短杆菌(Methanobrevibacter smithii)和植物乳杆菌(L.pi ant arum))的 16S rRNA 和 18S rRNA 有特异性的引物组连同定量PCR反应温度的图表。
[0019]图3示出了图示经过万古霉素治疗的大鼠的粪便中的微生物群体的条形图。每克粪便的Logltl微生物数被绘制为微生物类型的函数。通过添加至饮用水中而口服施用(60毫克/千克/天)的万古霉素改变了存在于粪便中的微生物种类的丰度并且减少了总微生物数。X-轴标记表示3种微生物分类群，细菌、真菌和古生菌(archaea)。植物乳杆菌为细菌的杆菌类的一部分。ND指示没有检测。数据为平均值土sd ;n = 6/组。*指示对比第O天 P < 0.01。
[0020]图4A-4C示出了图示万古霉素施用对大鼠中的心肌梗塞的作用的条形图。梗塞大小被绘制为抗生素治疗的函数。4A)添加至饮用水(60毫克/千克/天)的万古霉素减小了体内梗塞大小(IS)。4B)直接添加至分离的心脏的冠状循环的万古霉素没有减小体外
IS。4C)添加至饮用水(60毫克/千克/天)并且然后从分离的心脏的冠状循环排除的万古霉素减小了 IS。数据为平均值土sd ;n = 6/组。LV指示左心室。对于体外研究和体内研究(A、C)，IS的减小是相似的。*指示对比对照P < 0.01。
[0021]图5呈现了图示万古霉素治疗在48小时内，在大鼠中给予心脏保护，并且在治疗终止后72小时失去作用的条形图。梗塞大小被绘制为随时间推移的万古霉素治疗的函数。在用于局部缺血/再灌注研究的心脏切除之前，将万古霉素添加至饮用水(60毫克/千克/天)。给所有大鼠随意喂食食物和(万古霉素)水。数据为平均值土sd ;n = 4。*指示对比对照P < 0.05。
[0022]图6A-图6B呈现了图示肠道微生物群经由大鼠中的瘦素而介导心脏保护的条形图。6A) 23种细胞因子中的11种细胞因子的定量变化。细胞因子的水平以pg/ml计而绘制为万古霉素治疗的函数。6B) 通过万古霉素,瘦素重构使心脏保护逆转。在心肌缺血/再灌注前24小时和12小时，用瘦素(0.12g/kg静脉内)治疗大鼠。梗塞大小(IS)和左心室发展压(LVDP)恢复被绘制为瘦素和万古霉素治疗的函数。数据为平均值土sd ；n = 6/组。*指示对比对照P < 0.05。
[0023]图7A-7C示出了图示在大鼠中益生菌果汁(probiotic juice)减少瘦素并且保护免受心肌梗塞的图。在血液瘦素分析和心肌缺血/再灌注之前，用益生菌果汁(15毫升/大鼠/天)治疗Dahl S大鼠14天。图7A示出了其中IS和左心室发展压(LVDP)恢复被绘制为瘦素和益生菌果汁治疗的函数的条形图。益生菌果汁减少了由瘦素重构而逆转的心肌梗塞(在局部缺血前24小时和12小时下0.12g/kg)。图7B示出了其中以pg/ml计的血液瘦素水平被绘制为瘦素和益生菌果汁治疗的函数的条形图。血液中的瘦素水平在益生菌果汁治疗后降低。图7C示出了其中每克大鼠粪便的Logltl植物乳杆菌被绘制为瘦素和益生菌果汁治疗的函数的散点图。使用16S rRNA的定量PCR，经过益生菌果汁治疗的大鼠的粪便中的植物乳杆菌水平增加。植物乳杆菌的检测限为31og1(l/g粪便。数据为平均值土sd ;η = 6/组。*指示对比对照P < 0.01。
[0024]图8Α-8Β呈现了作为瘦素和益生菌果汁治疗的函数的IS(8Α)或以pg/ml计的血液瘦素水平(8B)的条形图。益生菌果汁治疗保护免受心肌梗塞并且降低大鼠中的瘦素水平。在用于局部缺血/再灌注研究的心脏切除之前，用益生菌果汁(15毫升/大鼠/天，约
1.5X IO9个植物乳杆菌/大鼠/天)、辐射过的(35kGy)益生菌果汁或媒介物(水、92.8mg/ml葡萄糖、42.2 μ g/ml NaCl、464 μ g/ml KCl和4mg白蛋白)治疗Dahl S大鼠14天或在24小时和12小时时用0.12 μ g/kg瘦素注射Dahl S大鼠或两者。8A)经过治疗的大鼠的心脏的IS。SB)在局部缺血/再灌注之前立即采集8A中的大鼠的血浆并且分析瘦素水平。数据为平均值土 sd ;n = 6/组。对比对照*指示P < 0.02，+指示P < 0.01。
[0025]图9A-9E图示了通过大鼠中的微生物代谢物而激活的受体、细胞内存活通路和ATP依赖性钾通道。条形图将IS或LVDP恢复绘制为使用万古霉素和细胞内信号传导抑制剂的治疗的函数。在局部缺血/再灌注之前，用(9A) JAK-2、(9B)Akt、(9C)p42/44MAPK、(9D)P38MAPK和(9E)Katp通道的药理学抑制剂灌注从对照大鼠和经过万古霉素治疗的大鼠中分离的心脏。结果表示为梗塞大小和再灌注后的机械功能的恢复。数据为平均值土sd ;n =6/组。*指示对比对照P < 0.05。
[0026]图10示出了图示通过万古霉素和附加的血小板生成素减小大鼠中的梗塞大小的条形图。梗塞大小(IS)被绘制为万古霉素和血小板生成素治疗的函数。在心肌缺血/再灌注之前，不治疗大鼠，或用单独万古霉素(在局部缺血之前15毫克/千克/天持续72小时)、单独血小板生成素(Tpo)(在局部缺血之前0.025pg/kg静脉内持续15分钟)或万古霉素加上血小板生成素治疗大鼠。数据为平均值土sd ;n = 9/组。*指示对比对照P < 0.05。
[0027]图11示出了图示经过万古霉素治疗的大鼠的粪便中的微生物群体的大鼠菌株差异的条形图。微生物丰度被绘制为万古霉素治疗、微生物类型和大鼠菌株的函数。口服施用的万古霉素改变了微生物类型的丰度并且减少了总微生物数。这种作用是大鼠菌株依赖性的。WAG指示WAG/RijCmcr大鼠。SD指示斯普拉-道来(SpragueDawley)大鼠。DSS指示Dahl S大鼠。数据为平均值土sd ;n = 9/组。*指示对比第O天P < 0.05。 [0028]图12A-12C呈现了图示用抗生素治疗的心肌梗塞的大鼠菌株差异的条形图。梗塞大小(is)被绘制为对WAG/RijCmcr (12A)大鼠、斯普拉-道来(12B)大鼠和Dahl S(12C)大鼠的抗生素治疗的函数。将抗生素添加至饮用水。不治疗大鼠，用万古霉素(60毫克/千克/天)治疗大鼠，或用链霉素(120毫克/千克/天)、新霉素(60毫克/千克/天)、杆菌肽(120毫克/千克/天)和多粘菌素B (60毫克/千克/天)的组合治疗大鼠。数据为平均值土 sd ;n = 6/组。*指示对比对照P < 0.05。LV指示左心室。
[0029]图13A-13B证明了抗生素对梗塞大小和细菌丰度的影响。按以下浓度将抗生素添加至Dahl S大鼠的饮用水:120毫克/千克/天链霉素、60毫克/千克/天多粘菌素B、120毫克/千克/天杆菌肽、60毫克/千克/天新霉素或60毫克/千克/天万古霉素。图13A示出了其中梗塞大小(IS)被绘制为抗生素治疗的函数的条形图。图13B示出了图示细菌分类群的抗生素诱导的变化和相关的对心脏保护的那些变化的图表。
[0030]图14呈现了图示经过抗生素治疗的大鼠的粪便中的微生物群体的条形图。每克粪便的微生物被绘制为微生物分类单元的函数。口服施用的链霉素、新霉素、多粘菌素B和杆菌肽的混合物改变了存在于粪便中的微生物种类的丰度并且减少了总微生物数。X-轴标记示出了按细菌、真菌和古生菌分组的微生物的分类单元。ND指示没有检测。数据为平均值土sd;n = 6/组。*指示对比第O天P < 0.05。
[0031]图15A-15C示出了图示抗生素混合物的施用对心肌梗塞的作用的条形图。梗塞大小(is)被绘制为抗生素治疗的函数。15A)添加至饮用水的抗生素减小了体内梗塞大小。15B)直接添加至分离的心脏的冠状循环的抗生素没有减小体外梗塞大小。15C)添加至饮用水并且然后从冠状动脉灌注液排除的抗生素减小了梗塞大小。数据为平均值土sd ；n =?L 驟眵)s^ili#。齊--^甚 ft ±sd ;n = 6/ 降? 零^1?^--P < 0.05。iv ? 零知#
5。Oss^ln^。
〔14〕 沛沁
〔Is 萍旰?:哲钭萍旰?故,鲰疏^^渰米豨丑伞諷妈筇旰皿^沖渰米豨丑伞諷客萍旰鯽窆Λ)Ν埘?產凿_菩斛汾寒旰蓉甚客旰汴妈脔匆凿_菩斛汾寒旰蓉甚S雜iK^ma屮誃?亦渐asli^l降矣.蓉钸。萍旰?窆客將attfflXMd:^^T^M (Amikacin) ；I55JM到裤(Amoxicillin) ；?4m#(AmPiCillin)；写雄獅?(Azithromycin) ；N7_m#(AZlOCillin) ;M?*(AZtreOnam) ;M?*(AZtreOnam);灘 4M#(CarbeniCillin) ；#^掛茶(cefaclor) ;#sf!lt^(CefePime) ;#s#>i(Cefetamet) ; fs#?(CefinetaZOle) ；f?啤掛^O① ?ι) ;fsjgm(CefOniCid);fs^? (CefOPerSOne) ;#s?^(ogfor+31曰 g) ; fs^lft(CefOtetan) ;fsmM(cefoxitin) ;#s?^O①叶PCQ-SI曰①);#sasi(CefPrOZil) ；#^蘇潘(CefSlOdin);fs^s(ceftazidime) ；fs?^ogfr+s-oxime) ；fs?^(ceftriaxone) ；fs?#(CefUrOXime) ;fs?^(cephalexin) ;fs?^(CePhalOthin) ;--?(CethrOmyCin);興獅:? (chloramphenicol) ；si_^M (CinOXaCin) ；^a洛 M (ciprof loxacin)；掛弹獅?(clarithromycin);掛#獅?(clindamycin) ;M?m#(ClOXaCillin) ；N"M到裤掛弹潘驟降Φ#(ColamOXiClaVUanate) ；；?[Β^Μ (DalbaVanCin)；辟弟獅?(DaPtOmyCin);^Mm#(DiclOXaCillin) ；^m^?(DOXyCyCline);贫 0 洛 _ (EnOXaCin);贫^M w.(ErythromycinCDstolate) ^ 0 M 0 (Erythromycin ethyl succinate)；*? ?M?Η獅?(Erythromycin glucoheptonate) ； ？LHM?Η獅?(Erythromycinlactob1nate) ；al如mpM^a?(Erythromycin stearate) ；?Η--(Erythromycin) ；JILTTT辟獅?(FidaXOmiCin);麯相洛 _ (FlerOXaCin) ；^FH 獅?(GentamiCin)猜--(ImiPenem) ；T^fl3 獅?(Ka namyCin) ；^#^M (LOmeflOXaCin) ；M^^:S(LOraCarbef)；￥?到#(MethiCillin) ;^哉辟?(Metronidazole) ;#茶m#(Mezlocillin) ;^?^? (Minocycline) ；MH^BM (MUPirOCin) ；MMfm裤(NafCillin);通潘驟；渐顿沐 M (Netilmicin) ；?*^^(Nitrofurantoin);酿戮^_ (Norf loxacin) ;itρ?^Μ loxacin)；谢 ?m裤(oxacillin)；雄獅?G (penicilline;薄弹到#


9(Piperacillin);瑞他莫林(Retapamulin);利福昔明(Rifaxamin);利福平(Rifampin)；罗红霉素(Roxithromycin);链霉素(Streptomycin);硫胺甲恶唑(Sulfamethoxazole)；替考拉宁(Teicoplanin);四环素(Tetracycline);替卡西林(Ticarcillin)；替加环素(Tigecycline);妥布霉素(Tobramycin)；甲氧节唳(Trimethoprim);万古霉素(Vancomycin);哌拉西林与他唑巴坦(Tazobactam)的组合；以及它们的各种盐、酸、碱和其它衍生物。抗菌的抗生素剂包括，但不限于:氨基糖苷、碳头孢烯、碳青霉烯、头孢菌素、头霉素、氟喹诺酮、糖肽、林可酰胺、大环内酯、单环内酰胺、青霉素、喹诺酮、磺胺以及四环素。
[0036]抗菌剂还包括抗菌肽。实例包括但不限于:蜜蜂抗菌肽(abaecin);果蝇抗菌肽(andropin);蜜蜂抗菌肽(apidaecin);铃蟾抗菌肽(bombinin);娃皮抗菌肽(brevinin) ；buforin II ；CAP18 ;天蚕抗菌肽(cecropin);实蚬毒素(ceratotoxin)；防卫素；dermaseptin ;皮离蛋白(dermcidin);果蝇抗菌肽(drosomycin);爪蟾抗菌月太(esculentins);牛抗菌妝(indolicidin) ；LL37 ;爪蟾抗菌妝(magainin) ； maxi mumH5;蜂毒肽(melittin);家蚕抗菌肽(moricin);猪抗菌肽(prophenin);猪源抗菌肽(protegrin);和或马蹄蟹抗菌肽(tachyplesins)。
[0037]心脏缺陷:如本文所描述，“心脏缺陷”为涉及心脏和/或血管的任何疾病、病症、病状或事件。在一些实施方案中，心脏缺陷包括对于涉及心脏和血管的任何疾病、病症、病状或事件的增加的危险。在一些实施方案中，心脏缺陷包括任何偏离心脏和血管正常操作的情况。在一些实施方案中，具有心脏缺陷的个体正患有或易感涉及心脏和血管的任何疾病、病症、病状或事件。在一些实施方案中，心脏缺陷为心脏病发作或心肌梗塞或其损伤，或者包括心脏病发作或心肌梗塞或其损伤。在一些实施方案中，心脏缺陷为中风或其损伤，或者包括中风或其损伤。在一些实施方案中，心脏缺陷为缺血事件或其损伤，或者包括缺血事件或其损伤。在一些实施方案中，心脏缺陷为冠状动脉疾病或其损伤，或者包括冠状动脉疾病或其损伤。在一些实施方案中，心脏缺陷为动脉粥样硬化或其损伤，或者包括动脉粥样硬化或其损伤。
[0038]载体:如本文所使用，术语“载体”是指对制备药物制剂有用的药学上可接受的(例如，针对向人施用而言安全的且非毒性的)载体或稀释性物质。示例性的稀释剂包括无菌水、注射用抑菌水(BWFI)、pH缓冲溶液(例如磷酸盐缓冲盐水)、无菌盐水溶液、林格氏溶液(Ringer’ s solution)或葡萄糖溶液。
[0039]组合疗法:如本文所使用的术语“组合疗法”是指其中以重叠方案施用两种或更多种不同的药物试剂以使得受试者同时曝露于这两种试剂的那些情况。
[0040]可比较:充分类似于容许比较，但至少一个特征不同。
[0041]相关:如本文所使用的术语“相关”具有其“示出与......有相关性”的普通意义。
本领域普通技术人员将了解，如果两个特征、项目或值示出一起出现和/或一起改变的趋势，则它们示出彼此有相关性。在一些实施方案中，当相关性的P值小于0.05时，相关性为统计学显著的；在一些实施方案中，当相关性的P值小于0.01时，相关性为统计学显著的。在一些实施方案中，相关性通过回归分析来评价。在一些实施方案中，相关性为相关系数。
[0042] 区分:如本文所使用的术语“区分”指示从其它实体(例如，可比较的实体)定义或与其它实体区别。在一些实施方案中，区分意指与一起存在于来源和/或样本中的其它类型区别。[0043]给药方案:如本文所使用的术语“给药方案”(或“治疗方案”)为通常按时间段分开而单独向受试者施用的一组单位剂量(通常多于一个)。在一些实施方案中，给定的治疗剂具有建议的给药方案，所述给药方案可以涉及一个或多个剂量。在一些实施方案中，给药方案包括多个剂量，所述多个剂量中的每一个彼此按相同长度的时间段分开；在一些实施方案中，给药方案包括多个剂量和使单独剂量分开的至少两个不同的时间段。在一些实施方案中，在预先确定的时期内连续施用治疗剂。在一些实施方案中，一天一次(QD)或一天两次(BID)施用治疗剂。
[0044]发生:如从上下文将理解，疾病、病症或病状和/或不希望的心脏事件的“发生”(合起来为心脏缺陷的“发生”)包括患有和/或以前已患有疾病、病症或病状或事件(心脏缺陷)的个体。
[0045]梗塞:本领域中通常使用术语“梗塞”是指从由于血液供应阻碍造成的局部缺氧而产生的组织损害和/或组织死亡的区域。
[0046]局部缺血:本领域中通常使用术语“局部缺血”是指血液流向组织的限制。局部缺血阻止组织接收必要的氧气和血液中携带的营养物。在一些实施方案中，局部缺血为动脉中的血液供应的减少。在一些实施方案中，局部缺血为冠状动脉中的血液供应的减少。在一些实施方案中，局部缺血为血管中的血液供应的减少。在一些实施方案中，血液供应的减少为血液供应减少未减少的血液供应的0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或更多。在一些实施方案中，血液供应的减少为总体缺乏血液供应。
[0047]代谢物:如本文所使用的术语“代谢物”是指通过任何代谢过程由任何化学品的体内生物转化形成的任何化合物。在一些实施方案中，代谢物通过氧化而产生。在一些实施方案中，代谢物通过还原而产生。在一些实施方案中，代谢物通过水解而产生。在一些实施方案中，代谢物通过缀 合而产生。在一些实施方案中，代谢物包含多肽。在一些实施方案中，代谢物包含碳水化合物。在一些实施方案中，代谢物包含小分子。在一些实施方案中，代谢物由多细胞生物体的细胞产生。在一些实施方案中，代谢物由单细胞的生物体产生。在一些实施方案中，代谢物由微生物细胞产生。
[0048]微生物:本领域中通常使用术语“微生物”是指通过显微镜观察的小生物体，如细菌、真菌、原生动物或病毒。在一些实施方案中，微生物为细菌、古细菌、单细胞真菌(例如，酵母)、海藻或原生动物(例如，作为疟疾病原体的疟原虫)。在一些实施方案中，根据微生物的界表征所述微生物。在一些实施方案中，根据微生物的门表征所述微生物。在一些实施方案中，根据微生物的类表征所述微生物。在一些实施方案中，根据微生物的科表征所述微生物。在一些实施方案中，根据微生物的属表征所述微生物。在一些实施方案中，根据微生物的种类表征所述微生物。在一些实施方案中，根据微生物的亚种表征所述微生物。在一些实施方案中，根据微生物的菌株表征所述微生物。偶尔额外的一个或多个分类类别(例如，血清变型或血清型)用于区分包括在亚种内的微生物(如细菌)。通过它们在细胞膜上的不同类型的附着行为来区别血清变型和血清型。在一些实施方案中，属和种用来鉴定和/或表征微生物(例如，在样本中)。在一些实施方案中，亚种、血清型和/或菌株用来鉴定和/或表征微生物(例如，在样本中)。可选地或另外地，在一些实施方案中，使用一个或多个区别特征如致病性(即，引起具体疾病的能力)或对一种或多种抗生素的抗性、代谢特征曲线(metabolic profile)、形态学等来鉴定和/或表征微生物(例如，在样本中)。[0049]微生物类型:如从上下文将理解，本文使用术语“微生物类型”或“微生物的类型”来指示具有共同特征的一群微生物。在一些实施方案中，微生物类型为共有共同的可检测特征的一组微生物。在一些实施方案中，共同的可检测特征为具体DNA序列的存在或量，或者包括具体DNA序列的存在或量。在一些实施方案中，共同的可检测特征为具体RNA转录物的存在或量，或者包括具体RNA转录物的存在或量。在一些实施方案中，共同的可检测特征为多肽(例如，由微生物产生的多肽)的存在或量，或者包括所述多肽的存在或量。在一些实施方案中，共同的可检测特征为代谢物(例如，由微生物产生的代谢物)的存在或量，或者包括所述代谢物的存在或量。在一些实施方案中，共同的可检测特征为酶活性(例如，微生物酶的)的存在或水平，或者包括所述酶活性的存在或水平。在一些实施方案中，共同类型的微生物为根据标准分类学的具体分类的微生物。本领域普通技术人员将理解，如本文所使用的术语“微生物类型”不限于具体的分辨程度；可以使用实现不同分辨水平的技术来检测不同特征。在一些实施方案中，共同类型的微生物为相同微生物界的微生物。在一些实施方案中，共同类型的微生物为相同微生物门的微生物。在一些实施方案中，共同类型的微生物为相同微生物类的微生物。在一些实施方案中，共同类型的微生物为相同微生物科的微生物。在一些实施方案中，共同类型的微生物为相同微生物属的微生物。在一些实施方案中，共同类型的微生物为相同微生物种类的微生物。在一些实施方案中，共同类型的微生物为相同微生物亚种的微生物。在一些实施方案中，共同类型的微生物为相同微生物血清变型的微生物。在一些实施方案中，共同类型的微生物为相同微生物血清型的微生物。在一些实施方案中，共同类型的微生物为相同菌株的微生物。
[0050]微生物组改变剂:如本文所使 用，术语“微生物组改变剂”是指改变个体中的微生物组的试剂(例如,通过改变存在于微生物组中的一种或多种微生物的绝对或相对水平和/或活性)。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含增加微生物组中的一种或多种类型的微生物的相对水平的试剂。在一些实施方案中,微生物组改变剂包含降低微生物组中的一种或多种类型的微生物的相对水平的试剂。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含增加微生物组中的一种或多种类型的微生物的绝对水平的试剂，包括通过添加一种或多种类型的微生物。在一些实施方案中,微生物组改变剂包含降低微生物组中的一种或多种类型的微生物的绝对水平的试剂，包括通过大体上去除(例如，通过杀死)一种或多种类型的微生物。在一些实施方案中,微生物组改变剂包含增加微生物组中的微生物总数的试剂。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含减少微生物组中的微生物总数的试剂。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含化学品。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含抗微生物剂。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含抗生素。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含不可吸收的抗生素。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含杆菌肽、新霉素、多粘菌素B、链霉素和/或万古霉素或其组合。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含微生物。在一些这样的实施方案中，微生物组改变剂包含细菌。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含益生菌(probiotic bacteria)。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含植物乳杆菌。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含乳酸双歧杆菌。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含抗微生物的肽。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含抗真菌剂。在一些实施方案中，微生物组改变剂包含噬菌体。
[0051]多肽:如本文所使用的术语“多肽”是指经由肽键连接在一起的氨基酸的连续链。术语用来指具有任何长度的氨基酸链，但是本领域普通技术人员将理解该术语不限于冗长的链并且可以指包含经由肽键连接在一起的两个氨基酸的最小链。如本领域普通技术人员所已知，多肽可以被加工和/或修饰。
[0052]益生菌:如本文所描述，“益生菌”为与宿主生物体中的健康益处和/或宿主生物体中的疾病、病症、病状或事件的危险和/或症状的减小相关的任何微生物类型。在一些实施方案中，益生菌被配制在食品、功能性食品或营养食品中。在一些实施方案中，益生菌是细菌的类型。细菌益生菌的实例包括凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、动物双歧杆菌(Bifidobacterium animal is)、动物双歧杆菌DN173010、乳酸动物双歧杆菌亚种Bb_12、酸乳短双歧杆菌(Bifidobacteriumbreve Yakult)、婴儿双歧杆菌(Bifidobacteriuminfantis)、婴儿双歧杆菌35624、乳酸双歧杆菌(Bifidobacterium lactis)、乳酸双歧杆菌 HNO19 (DRlO)、长双歧杆菌(Bifidobacterium longum) BB536、肠球菌(Enterococcus)LAB SF68、大肠杆菌(Escherichia coli)Nisslel917、嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)、嗜酸乳杆菌LA-5、嗜酸乳杆菌NCFM、干酿乳杆菌(Lactobacilluscasei) DN-114001、干酪乳杆菌CRL431、干酪乳杆菌F19、干酪乳杆菌Shirota,乳杆菌(Lactobacillus)GG> 约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)、约氏乳杆菌 Lal (Ljl)、乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis) L1A、副干酿乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、植物乳杆菌299V、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)、罗伊氏乳杆菌ATTC55730、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus) ATCC53013 (LGG) > 鼠李糖乳杆菌 LB21 和 / 或唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius)UCC118。在一些实施方案中，益生菌是真菌的类型。真菌益生菌的实例包括酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)(布拉酵母(boulardii)) lyo。
[0053]蛋白质:如本文所使用的术语“蛋白质”是指起不连续单元作用的一个或多个多肽。如果单个多肽为不连续的功能单元并且不要求与其它多肽永久性或暂时性的物理缔合以便形成不连续的功能 单元，术语“多肽”和“蛋白质”可以可互换地使用。如果不连续的功能单元包含多于一个彼此物理缔合的多肽，术语“蛋白质”是指物理连接并且共同起不连续单元作用的多个多肽。
[0054]参考:如从上下文将理解,参考样本或个体为充分类似于目标具体样本或个体以容许相关比较的样本或个体。在一些实施方案中，关于参考样本的信息与关于具体样本的信息同时获得。在一些实施方案中，关于参考样本的信息是历史的。在一些实施方案中，关于参考样本的信息被例如存储在计算机可读介质中。在一些实施方案中，目标具体样本与参考样本的比较确立了目标具体样本相对于参考的同一'I"生、相似性或差异。
[0055]危险:如从上下文将理解，疾病、病症、病状或事件(心脏缺陷)的危险包括具体个体将发展疾病、病症或病状和/或将患有不希望的心脏事件(合起来，这个人将患有心脏缺陷)的可能性。在一些实施方案中，危险表示为百分比。在一些实施方案中，危险为0%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%高达至100%。在一些实施方案中，危险表示为相对于与参考样本或一组参考样本相关的危险的一种危险。在一些实施方案中，参考样本或一组参考样本具有疾病、病症、病状和/或事件(心脏缺陷)的已知危险。在一些实施方案中，参考样本或一组参考样本来自与具体个体可比较的个体。在一些实施方案中，相对危险为 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 或更多。[0056]样本:如本文所使用，术语“样本”是指从如本文所描述的目标来源中获得或源自所述来源的生物样本。在一些实施方案中，目标来源包括生物体，如动物或人。在一些实施方案中，生物样本包括生物组织或流体。在一些实施方案中，生物样本可以是或包括骨髓；血液；血细胞；腹水；组织或细针活检样本；含有细胞的体液；自由浮动的核酸；痰；唾液；尿；脑脊髓液；腹膜液；胸膜液；粪便；淋巴液；妇科流体；皮肤拭子；阴道拭子；口腔拭子；鼻拭子；洗涤物或灌洗物如导管灌洗物或支气管肺泡灌洗物；抽吸物；刮屑；骨髓标本；组织活检标本；手术标本；粪便；其它体液、分泌物和/或排泄物；和/或其细胞等。在一些实施方案中，生物样本为从个体获得的细胞或包括从个体获得的细胞。在一些实施方案中，所获得的细胞为来自从其中获得样本的个体的细胞或包括所述细胞。在一些实施方案中，所获得的细胞为个体的微生物组的微生物细胞或包括个体的微生物组的微生物细胞。在一些实施方案中，样本为通过任何适当的方式直接从目标来源获得的“初级样本”。例如，在一些实施方案中，初级生物样本通过选自由以下组成的组的方法获得:活组织检查(例如，细针抽吸或组织活检)、手术、采集体液(例如，血液、淋巴液、粪便等)等。在一些实施方案中，如从上下文将清楚的是，术语“样本”是指通过处理(例如，通过除去初级样本的一种或多种组分和/或通过添加一种或多种试剂至所述初级样本)初级样本而获得的制剂。例如，使用半透膜过滤。这样一种“经过处理的样本”可以包括例如从样本中提取或通过使初级样本经历如扩增或反转录mRNA、分离和/或纯化某些组分等技术而获得的核酸或蛋白质。
[0057]大体上:如本文所使用，术语“大体上”是指展现目标特征或性质的总范围或程度或接近总范围或程度的定性条件。生物领域普通技术人员将了解，生物现象和化学现象很少(如果有的话)会完成和/或进行到底或达到或避免绝对结果。因此，本文使用术语“大体上”来获得在许多生物现象和化学现象中固有的潜在缺乏完全性。
[0058]易感:“易感”疾病、病症或病状和/或不希望的心脏事件的个体(合起来，该个体“易感”心脏缺陷)不是目前正患有和/或可能不展现出疾病、病症、病状或事件的症状。在一些实施方案中，易 感疾病、病症、病状或事件(例如，心脏缺陷)的个体可以特征在于以下各项的一种或多种:(I)与疾病、病症、病状和/或事件的发展相关的基因突变；(2)与疾病、病症、病状和/或事件的发展相关的基因多态性(genetic polymorphism) ； (3)与疾病、病症、病状和/或事件相关的蛋白质的表达和/或活性增加和/或降低；(4)与疾病、病症、病状和/或事件的发展相关的习惯和/或生活方式；(5)疾病、病症、病状和/或事件的家族史；(6)对某些微生物的反应；(7)曝露于某些化学品中。在一些实施方案中，易感疾病、病症、病状和/或事件的个体将发展疾病、病症、病状和/或事件。在一些实施方案中，易感疾病、病症、病状和/或事件的个体将不会发展疾病、病症和/或事件。
[0059]患有:“患有”疾病、病症或病状和/或“患有”不希望的心脏事件的个体(合起来，该个体“患有”心脏缺陷)目前已被诊断有和/或目前展现出疾病、病症、病状或事件的一种或多种症状。
[0060]治疗有效量:如本文所使用，术语“治疗有效量”是指在适用于任何医学治疗的合理益处/风险比下，对经过治疗的受试者给予治疗作用的微生物组改变剂的量。治疗作用可以是客观的(即，通过一些测试或标记物可测量的)或主观的(即，受试者给出作用的指示或感觉作用)。具体地说，“治疗有效量”是指有效治疗、改善或预防希望的疾病或病状，或如通过改善与疾病相关的症状、预防或延迟疾病的发作和/或还减轻疾病的症状的严重性或频率来展现出可检测的治疗作用或预防作用的治疗剂的量。治疗有效量通常在可以包含多个单位剂量的给药方案中施用。对于任何具体的治疗剂，治疗有效量(和/或在有效给药方案内的适当单位剂量)可以例如取决于施用的途径、取决于与其它试剂的组合而改变。同样，对于任何具体患者的具体治疗有效量(和/或单位剂量)可以取决于多种因素，包括正被治疗的病症；病症严重性；所采用的具体试剂的活性；所采用的具体组合物；患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食；施用的时间；施用的途径；治疗持续时间；以及医学领域中众所周知的类似因素。
[0061]转录物:如本文所使用，术语“转录物”是指如转录或可选地如在剪接等的一个或多个步骤中加工的分子。
[0062]单位剂量:如本文所使用的术语“单位剂量”是指通常在给药方案的背景下不连续施用药物试剂。
[0063]某些实施方案的详述
[0064]心脏缺陷
[0065]心脏缺陷是全世界疾病和死亡的主要原因。如本文所描述，心脏缺陷可以由涉及心脏和/或血管的疾病、病症、病状和/或不希望的事件引起。在许多实施方案中，心脏缺陷属于和/或起源于心脏和/或冠状动脉生理学的变化。在一些实施方案中，心脏缺陷由心脏疾病或事件引起和/或与心脏疾病或事件相关，所述心脏疾病或事件如心绞痛、动脉粥样硬化、心律失常、心肌病、充血性心力衰竭、冠心病、心内膜炎、高血压性心脏病、缺血性心脏病、局部缺血、局部缺血/再灌注损伤、左心室肥大、心肌梗塞、心肌炎、再灌注损伤、中风和/或心脏性猝死。在一些实施方案中，心脏疾病为天然存在的。在一些实施方案中，心脏疾病为人工诱导的。
[0066]动脉粥样硬化和冠心病
[0067]心脏缺陷的许多形式起源于或源自动脉粥样硬化。动脉粥样硬化是其中由于脂肪物质如胆固醇积累而引起的动脉壁变厚的病状。脂肪物质在动脉壁上的沉积诱导了导致斑块形成和狭窄的持续的免疫应答。这种免疫应答特征在于将血小板和单核细胞吸引到胆固醇积累的区域。然后单核细胞分化成具有高含量内部脂质囊泡的泡沫细胞。当泡沫细胞死亡并且进一步诱导免疫应答时，添补了更多的免疫细胞，从而产生了其中死亡的高脂肪含量的免疫细胞已累积的区域或斑块。狭窄或动脉的变窄可以由重复的斑块破裂和修复产生。
[0068]冠心病描述了心脏和冠状动脉中的严重的动脉粥样硬化。在冠心病中，由动脉粥样硬化引起的斑块增长导致流向心脏区域的血流减少。
[0069]冠心病的症状包括但不限于:心绞痛、呼吸短促、心跳加快、虚弱或眩晕、出汗和/或恶心以及其任何组合。在本领域中通常理解到，与动脉粥样硬化和冠心病相关的动脉中的病状使个体易患多种心脏病状，包括心肌梗塞。
[0070]目前用于诊断冠心病的方法包括身体检查、血液测试、踝/臂指数、CT-扫描、血管造影术、心电图、压力测试和/或超声心动描记术。
[0071]在身体检查期间，听诊器可以用来检测指示出由于斑块增长而引起的血流欠佳的异常心音。微弱或没有脉搏可以是动脉堵塞的标志。
[0072] 针对冠心病的血液测试包括但不限于针对以下各项的测试:C_反应蛋白、纤维蛋白原、高半胱氨酸、胆固醇、脂蛋白(a)、和/或利钠肽或其组合。
[0073]踝/臂指数比较患者脚踝与手臂中的血压来看出他们的血液流动如何。
[0074]通过计算机产生的图片，CT扫描可以示出大动脉的硬化和变窄。
[0075]血管造影术使用染料和X射线来使动脉中的斑块可视化。
[0076]心电图记录了心脏电活动。它示出了患者的心脏跳动有多快和心脏的节律(平稳的或不规则的)。不规则的或加快的心脏跳动可以指示动脉的变窄。
[0077]压力测试涉及通过例如让患者走路或在跑步机上奔跑而对患者的心脏诱导压力，同时进行测试如心电图以便测试压力下的心脏功能。
[0078]超声心动描记术使用声波来产生移动的图片，所述图片除了指示心室和瓣膜工作得如何和血液流动欠佳的区域之外，还提供关于心脏大小和形状的信息。
[0079]动脉粥样硬化和冠心病的危险因素包括但不限于:高血脂症、C-反应蛋白水平提高、维生素B6缺乏、糖尿病、饮食、不活动、肥胖、压力、高血压、烟草使用、性别(例如，男性)、年龄、家族史和/或药物使用。
[0080]针对动脉粥样硬化和冠心病的治疗包括但不限于生活方式变化。生活方式变化包括但不限于:增加身体活动、停止吸烟、限制酒精消费、维持健康体重以及消费低饱和脂肪的饮食。针对动脉粥样硬化和冠 心病的治疗还包括但不限于用药物治疗，所述药物包括血管紧张素II受体阻断剂、血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂、抗心律不齐药、抗血小板药物、阿司匹林、β阻断剂、1丐通道阻断剂、地高辛(digoxin)、利尿药(diuretic)、他汀类、溶血栓药和/或血管扩张剂(包括硝酸甘油)或其组合。在冠心病的严重情况下，治疗还包括但不限于手术介入。手术介入包括但不限于:血管成形术、插入支架、冠状动脉旁路和/或心脏移植或其组合。
[0081 ] 在患有闻血脂症、动脉粥样硬化和诞心病的患者中，可以通过治疗患者的闻血脂症来进一步治疗。针对高血脂症的治疗包括如在本公开中所描述的生活方式变化和包括但不限于他汀类的药物。
[0082]在患有糖尿病、动脉粥样硬化和冠心病的患者中，可以通过治疗患者的糖尿病来进一步治疗。针对糖尿病的治疗包括生活方式变化(如在本公开中所描述)和药物，所述药物包括但不限于α葡糖苷酶抑制剂、双胍类、二肽基肽酶抑制剂或麦角生物碱类、胰岛素、氯茴苯酸、磺酰脲和/或噻唑烷二酮或其组合。
[0083]在患有高血压、动脉粥样硬化和冠心病的患者中，可以通过治疗患者的高血压来进一步治疗。针对高血压的治疗包括生活方式变化(如在本公开中所描述)和药物，所述药物包括但不限于α阻断剂、α-β阻断剂、血管紧张素II受体阻断剂、血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂、β阻断剂、钙通道阻断剂、中枢活性剂(central-acting agent)、肾素抑制剂、噻嗪利尿药和/或血管扩张剂或其组合。
[0084]心肌梗塞
[0085]心肌梗塞(MI)是美国和全世界大多数工业化国家的死亡的主导原因。当心脏血液流动减少和/或堵塞时MI发生，从而导致心肌细胞损坏和/或死亡(心肌梗塞)。如本领域中通常所理解到，心肌梗塞常常由动脉粥样硬化和/或冠心病促成，还常常也是动脉粥样硬化和/或冠心病的首先注意到的症状。当来自动脉粥样硬化和/或冠心病的斑块破裂时，它们可以形成可堵塞血液流动的血块。当心脏血液流动返回时，可发生再灌注损伤。动物1旲型的研究表明再灌注损伤占心肌梗塞的最终大小的闻达50%。
[0086]解剖学上MI呈现为两种类型之一:透壁的和非透壁的。透壁MI特征在于穿过心肌膜从心内膜延伸至心外膜的受影响的心肌和/或区段的全厚度的缺血性坏死。非透壁MI定义为不延伸穿过一个心肌壁区段和/或多个区段的全厚度的缺血性坏死的区域。在非透壁MI中，缺血性坏死的区域限于心内膜或限于心内膜和心肌膜。
[0087]MI还根据其临床特征分类为六种类型之一。类型I为与来自主要冠状动脉事件(例如,斑块破裂、血栓闭塞)的局部缺血相关的自发MI。类型2为来自供求不匹配的继发性局部缺血。类型3为导致心脏性猝死的MI。类型4a为与经皮冠状动脉介入相关的MI。类型4b与支架内血栓形成相关。类型5为与冠状动脉旁路手术相关的MI。
[0088]心肌梗塞的症状包括但不限于:胸部压力沉重和/或疼痛、左和/或右臂疼痛、下颚疼痛、颈部疼痛、背部疼痛、上腹部疼痛、菜文氏征(Levine’ s sign)、胃灼热样感觉、出汗、恶心、呕吐、眩晕、头晕目眩、虚弱、疲劳、睡眠障碍、焦虑、呼吸短促、心悸。近似四分之一的心肌梗塞不呈现出症状。
[0089]目前用于诊断心肌梗塞的方法包括但不限于:心电图、血液测试和/或超声心动描记术。
[0090]通常通过MI和心电图发生的电活动的异常可以鉴定丧失氧气的心肌区域和/或已死亡的肌肉区域。心电图的一个优点在于它是快速的诊断方式。然而，当患者呈现出具有非典型症状或具有异常电图案时，从心电图上诊断会是困难的。
[0091]用于诊断心肌梗塞的血液测试测定了心肌酶的存在。在MI期间，心肌酶通过使心肌染色而释放到血流中。 所测定的酶包括但不限于:肌酸激酶、肌钙蛋白1、肌钙蛋白T和/或肌红蛋白或其组合。这些酶通常在MI之后数小时升高。
[0092]超声心动描记术可以检测心肌的损坏区域。然而，超声心动描记术不可以在近期事件与历史事件之间加以区别，并且异常还可以指示除了 MI外的病状。
[0093]MI的危险因素类似于动脉粥样硬化和冠心病的危险因素。危险因素包括但不限于:动脉粥样硬化、冠心病、高血脂症、糖尿病、饮食、不活动、肥胖、压力、高血压、烟草使用、性别(例如，男性)、高龄、家族史和/或药物使用。
[0094]目前用于减小MI的危险的方法包括治疗MI的原因和/或危险因素。在一些实施方案中，治疗MI的原因和/或危险因素包括如在本公开中所描述的生活方式变化。在一些实施方案中，治疗MI的原因和/或危险因素包括如在本公开中所描述的治疗动脉粥样硬化和/或冠心病。在一些实施方案中，治疗MI的原因和/或危险因素包括如在本公开中所描述的治疗闻血脂症。在一些实施方案中，治疗MI的原因和/或危险因素包括如在本公开中所描述的治疗糖尿病。在一些实施方案中，治疗MI的原因和/或危险因素包括如在本公开中所描述的治疗高血压。
[0095]目前用于治疗MI的方法包括施用抗血小板剂以便防止血小板在凝块部位处累积、氧气治疗以便增加氧气递送至损坏的组织和/或施用硝酸盐。硝酸盐充当血管扩张剂。
[0096]来自MI的长期作用取决于MI的严重性和损坏的心脏组织的大小。长期作用可以包括但不限于:动脉瘤的危险增加、心包炎的危险增加、心绞痛、充血性心力衰竭的危险增加、水肿、抑郁、性欲丧失和/或勃起机能障碍、继发性MI事件的危险增加和/或心脏扩大或其组合。[0097]心肌梗塞的动物模型
[0098]在动物模型中研究MI的一种方式是:通过当局部缺血/再灌注在心肌梗塞期间发生时人工产生局部缺血/再灌注并且然后测量所产生的梗塞和相对于局部缺血前LVDP的左心室发展压(LVDP)的机械功能的恢复作为MI严重性的测量值。用于体内进行局部缺血/再输注的技术是本领域众所周知的，例如在“K (ATP) opener-1nduceddelayed cardioprotection:involvement of sarcolemmal and mitochondrial K(ATP)channels, free radicals andMEKl/2” (Gross, E.等，J.Mol.Cell.Cardiol.35,985-992,
2003)中所描述。用于体外进行局部缺血/再输注的技术是本领域中众所周知的，例如“Resistance to myocardial ischemia in five rat strains:is there a genetic componentof cardioprotection ? ” (Baker, J.等，Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol., 2000)所描述。
[0099]中风
[0100]两种最常见类型的中风是缺血性中风和出血性中风。在缺血性中风中，脑缺氧可以产生导致梗塞的脑组织的细胞凋亡和坏死。类似于心血管局部缺血，脑局部缺血可以由各种因素引起，所述因素如血块、血栓形成、栓塞、由动脉粥样硬化斑块引起的堵塞或脉管系统中的其它障碍。高胆固醇血症、高血压、糖尿病和肥胖等已被鉴定为缺血性中风的危险因素。缺血性中风是全世界人类死亡的主导原因。
[0101]占所有中风的约10%与20%之间的出血性中风通常由脑中血管破裂引起。破裂引起出血进入脑中，其中累积的血液可以损坏周围的神经组织。
[0102]无论其原因，中风发作(stroke episode)导致神经细胞死亡,尤其在障碍或出血的位置上。另外，继脉管系统中的中风发作之后发生的生物化学反应可以导致水肿、出血性转化以及神经组织中的进一步危害。由中风引起的神经损坏和神经元细胞死亡可以使个体身体衰弱和精神衰弱。此外，中风可以导致关于情感控制、意识、感官知觉、讲话、听力、视力、认知、运动以及移动的问题，并且可以引起瘫痪。
[0103]微生物组
[0104]人体通常包含多达其具有的人细胞十倍的微生物(并且具体地细菌的)细胞。许多或大多数这样的微生物是对它们的人宿主无害的或甚至有益的。逐渐地，研究证明这样的微生物对维持和/或促进人健康起到重要作用。胃肠道细菌是充分研究的实例。这些细菌被认为提供了多种重要的功能，包括但不限于:帮助碳水化合物消化、调节肠细胞生长、抑制致病性微生物生长、促进肠粘膜免疫的发展、代谢致癌物质以及预防过敏和炎症性肠疾病。
[0105]具体环境中的所有类型和丰度的微生物组成微生物组。因为微生物几乎无处不在，所以微生物组在大多数位置中存在。在一些实施方案中，微生物组包含与任何限定的位置相关的微生物。在一些实施方案中，微生物组包含与活生物体或其具体部分、器官、组织或组分相关的微生物。在一些实施方案中，这样一种生物体为非人多细胞生物体。在一些实施方案中，这样一种生物体为动物。在一些实施方案中，动物为小鼠、大鼠、猫、狗、兔、马、牛、山羊、绵羊、青蛙、鱼和/或猪。在一些实施方案中，动物为非人灵长类动物。在一些实施方案中，生物体为人。
[0106]微生物组的内容(例如，存在的微生物的类型和/或丰度)和/或行为(例如，产生一种或多种标记物、呼吸和/或增殖速率、迁移范围等)可以通过局部环境来塑造；在一些实施方案中，单个生物体例如在它们身体内的不同位置或它们身体的部分中包含多个不同的微生物组。人微生物组计划(http://commonfund.nih.gov/hmp/)特征为在人体上的若干不同部位处发现的微生物群落，所述人体上的若干不同部位包括鼻道、口腔、皮肤、胃肠道以及泌尿生殖道。在一些实施方案中，根据本发明使用的微生物组是与生物体的身体的具体部位或位置(例如，组织或器官)相关的微生物组。在一些实施方案中，微生物组包含与皮肤相关的微生物。在一些实施方案中，微生物组包含与牙齿相关的微生物。在一些实施方案中，微生物组包含与口腔粘膜相关的微生物。在一些实施方案中，微生物组包含与鼻道相关的微生物。在一些实施方案中，微生物组包含与泌尿生殖系统相关的微生物。在一些实施方案中，微生物组包含与胃肠道相关的微生物。
[0107]在一些实施方案中，微生物组包含单个微生物。在一些实施方案中，微生物组包含I与万亿个之间或更多个单独的微生物。在一些实施方案中，微生物组包含单一类型的微生物。在一些实施方案中，微生物组包含I与百万种之间或更多种类型的微生物。在一些实施方案中，微生物组包含500与5，000种之间类型的微生物。在一些实施方案中,微生物组包含1000与2，000种之间类型的微生物。驻留在肠中的微生物的类型通常在门、类、目和科的水平下描述。在一些实施方案中，在胃肠道微生物组中存在1000至1500种之间类型的细菌。
[0108]微生物组变化
[0109]本发明教导了微生物组组成和/或活性并且更具体地微生物组组成和/或活性的变化可以提供关于具体环境条件并且确切地关于宿主生物体的健康状态的信息。本文提出的发明涵盖了以下发现:微生物组组成和/或活性可以以与心脏缺陷和/或心脏缺陷的具体作用的危险相关的可检测和可重复的方式变化。 [0110]在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化包括微生物组中的一种或多种类型的微生物和/或从其产生的一种或多种组分的丰度和/或类型的任何变化。在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化包括微生物组中的一种或多种类型的微生物和/或从其产生的一种或多种组分的丰度增加。可选地或另外地，在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化包括微生物组中的一种或多种类型的微生物和/或从其产生的一种或多种组分的丰度减少。在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化包括一种或多种类型的微生物和/或从其产生的一种或多种组分的丰度增加，并且还包括微生物组中的一种或多种类型的微生物和/或从其产生的一种或多种组分的丰度减少。
[0111]根据本发明，鉴定、表征和/或检测了与心脏缺陷的范围和/或程度相关的微生物组变化。在一些实施方案中，此类变化的分析涉及控制和/或减去微生物组组成和/或活性的一种或多种其它改变的作用。
[0112]可以通过宿主生物体的外部或内部事件来可检测地改变微生物组组成和/或活性。例如，由个体口服摄取抗生素可以显著改变它们的胃肠微生物组的组成和/或活性。
[0113]在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化响应于宿主生物体中的疾病而发生。在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化响应于宿主生物体被致病性细菌感染而发生。在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化响应于宿主生物体的饮食变化而发生。在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化响应于宿主生物体的水源变化而发生。在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化响应于宿主生物体的环境变化而发生，例如一个人可以搬到新的城市或国家。在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化响应于宿主生物体的个人卫生习惯变化而发生。在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化响应于宿主生物体的重量变化而发生。在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化响应于宿主生物体的年龄变化而发生。在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化响应于宿主生物体的化学品曝露变化而发生。
[0114]在一些实施方案中，微生物组组成和/或活性的变化响应于曝露于微生物组改变剂中而发生。
[0115]微生物特征
[0116]本发明涵盖了以下认识:微生物特征可以被信赖为微生物组组成和/或活性的替代。微生物特征包括微生物组组成和/或活性指示物的数据点。因此，根据本发明，微生物组的变化可以通过检测微生物特征的一个或多个特征来检测和/或分析。
[0117]在一些实施方案中，微生物特征包括关于一种或多种类型的微生物和/或其产物的绝对量的信息。在一些实施方案中，微生物特征包括关于一种或多种类型的微生物和/或其产物的相对量的信息。
[0118]在一些实施方案中，微生物特征包括关于至少一种类型的微生物的存在、水平和/或活性的信息。在一些实施方案中，微生物特征包括关于I种与10种之间类型的微生物的存在、水平和/或活性的信息。在一些实施方案中，微生物特征包括关于I与100种之间类型的微生物的存在、水平和/或活性的信息。在一些实施方案中，微生物特征包括关于I与1000种之间或更多种类型的微生物的存在、水平和/或活性的信息。在一些实施方案中，微生物特征包括关于微生物组中的大体上所有类型的微生物的存在、水平和/或活性的信息。[0119]在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种类型的微生物或其组分或产物的水平或一组水平。在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种DNA序列的水平或一组水平。在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种16S rRNA基因序列的水平或一组水平。在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种18S rRNA基因序列的水平或一组水平。在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种RNA转录物的水平或一组水平。在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种多肽的水平或一组水平。在一些实施方案中，微生物特征包括一种或多种微生物代谢物的水平或一组水平。
[0120]16S和18S rRNA基因序列分别编码原核生物核糖体和真核生物核糖体的小亚单位组分。rRNA基因对微生物的种类之间的区别特别有用，因为虽然在微生物种类之间这些基因的序列不同，但是基因具有用于引物结合的高度保守区。保守的引物结合区之间的这种特异性允许许多不同类型的微生物的rRNA基因被用单一组引物扩增并且然后由扩增的序列来加以区别。
[0121]在根据本发明的方法中，使用微生物群样本获得和/或确定微生物特征。微生物群样本包括来自微生物组的微生物和或其组分或产物的样本。
[0122]在一些实施方案中，通过允许回收微生物组的微生物或其组分或产物并且适合于相关微生物组来源的任何方式来采集微生物群样本。例如，胃肠道的微生物群样本从粪便样本中获得。[0123]定量微生物水平
[0124]在根据本发明的方法中，通过定量微生物水平来获得和/或确定微生物特征。本文描述了定量各种类型的微生物的水平的方法。
[0125]在一些实施方案中，确定一种或多种类型的微生物或其组分或产物的水平或一组水平包括确定一种或多种DNA序列的水平或一组水平。在一些实施方案中，一种或多种DNA序列包括可以用来在不同微生物类型之间加以区别的任何DNA序列。在某些实施方案中，一种或多种DNA序列包括16S rRNA基因序列。在某些实施方案中，一种或多种DNA序列包括 18S rRNA 基因序列。在一些实施方案中，1、2、3、4、5、10、15、20、25、50、100、1，000,5, 000或更多种序列被扩增。
[0126]在一些实施方案中，直接测定微生物群样本的一种或多种DNA序列的水平或一组水平。在一些实施方案中，从微生物群样本中分离出DNA，并且测定分离的DNA的一种或多种DNA序列的水平或一组水平。分离微生物DNA的方法是本领域中众所周知的。实例包括但不限于苯酹-氯仿提取和多种可商购的试剂盒，包括QIAamp DNA Stool Mini Kit (Qiagen,Valencia, CA)。
[0127]在一些实施方案中，通过使用PCR(例如，标准PCR、半定量或定量PCR)扩增DNA序列来确定一种或多种DNA序列的水平或一组水平。在一些实施方案中，通过使用定量PCR扩增DNA序列来确定一种或多种DNA序列的水平或一组水平。这些和其它基本DNA扩增程序是本领域从业者众所周知的并且被描述在Ausebel等(Ausubel FM, Brent R, Kingston RE,Moore DD, Seidman JG, Smith JA, Struhl K (编著).1998.Current Protocols in MolecularBiology.Wiley:New York)中。
[0128]在一些实施方 案中，使用对一种或多种序列有特异性的引物扩增DNA序列，所述一种或多种序列对个体微生物类型与其它不同的微生物类型加以区别。在一些实施方案中，使用对16S rRNA基因序列有特异性的引物扩增16S rRNA基因序列或其片段。在一些实施方案中，使用对18S DNA序列有特异性的引物扩增18S DNA序列。在一些实施方案中，使用如在图2中所示的引物序列扩增16S rRNA基因序列。
[0129]在一些实施方案中，使用种族芯片(phylochip)技术确定一种或多种16S rRNA基因序列的水平或一组水平。使用种族芯片是本领域中众所周知的并且被描述在Hazen等(“Deep-sea oil plume enriches indigenous oil-degrading bacteria.，’Science,330,204-208,2010)中，所述参考文献的整体以引用的方式并入。简单地说，由从微生物群样本中提取的DNA扩增并且标记16S rRNA基因序列。然后将扩增的DNA与含有用于微生物16SrRNA基因的探针的阵列杂交。然后定量与每个探针结合的水平，从而提供对应于所探测的16S rRNA基因序列的微生物类型的样本水平。在一些实施方案中，通过商业供应商进行种族芯片分析。实例包括但不限于Second Genome Inc.(San Francisco, CA)。
[0130]在一些实施方案中，确定一种或多种类型的微生物或其组分或产物的水平或一组水平包括确定一种或多种微生物RNA分子(例如，转录物)的水平或一组水平。定量RNA转录物的水平的方法是本领域中众所周知的，并且包括但不限于northern分析、半定量反转录酶PCR、定量反转录酶PCR以及微阵列分析。这些和其它基本的RNA转录物检测程序被描述在Ausebel等中。
[0131]在一些实施方案中，确定一种或多种类型的微生物或其组分或产物的水平或一组水平包括确定一种或多种微生物多肽的水平或一组水平。定量多肽水平的方法是本领域中众所周知的并且包括但不限于western分析和质谱法。这些和所有其它基本的多肽检测程序被描述在Ausebel等中。
[0132]在一些实施方案中，确定一种或多种类型的微生物或其组分或产物的水平或一组水平包括确定一种或多种微生物代谢物的水平或一组水平。在一些实施方案中，通过质谱法确定代谢物的水平。在一些实施方案中，通过核磁共振光谱法确定代谢物的水平。在一些实施方案中，通过酶联免疫吸附测定(ELISA)确定代谢物的水平。在一些实施方案中，通过比色法确定代谢物的水平。在一些实施方案中，通过分光光度法确定代谢物的水平。
[0133]与心脏缺陷相关的微生物特征
[0134]本发明涵盖了以下认识:微生物特征的变化可以被信赖为微生物组组成和/或活性变化的替代。因此，待检测和/或分析的微生物组的具体变化将有助于微生物特征的特征。在某些实施方案中，本发明指出用于通过鉴定被心脏缺陷影响的微生物组的那些组分来定义指示心脏缺陷和/或心脏缺陷的具体作用的危险的微生物特征的方法。
[0135]在一些实施方案中，定义与心脏缺陷的发生和/或危险的特征相关的微生物特征包括允许鉴定微生物或其组分或产物的类型的任何方法，所述微生物或其组分或产物的类型在患有或没有患有或已经或还没有患有心脏缺陷的个体之间不同或所述微生物或其组分或产物的类型定义了或分类了患有或已患有心脏缺陷的个体的微生物组。在一些实施方案中，定义与心脏缺陷的发生和/或危险的特征相关的微生物特征包括:确定微生物群样本的第一集合中的一种或多种类型的微生物或其组分或产物的第一组水平，其中微生物群样本的第一集合中的每 个微生物群样本共有心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征；确定微生物群样本的第二集合中的一种或多种类型的微生物或其组分或产物的第二组水平，微生物群样本的所述第二集合不共有心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征，但在其它方面与第一组微生物群样本可比较；以及鉴定微生物特征，所述微生物特征包括与存在或不存在心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征相关的第一组或第二组内的水平。
[0136]在一些实施方案中，微生物群样本的集合包含至少一个微生物群样本。在一些实施方案中，微生物群样本包括1、2、3、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100或1,000或更多个样本。
[0137]在一些实施方案中，微生物群样本的第一集合和第二集合为心脏缺陷的发生和/或危险的特征不同但在其它方面可比较的微生物群样本的任何两个集合。在一些实施方案中，微生物群样本的第一集合和第二集合从不同宿主生物体获得。在一些实施方案中，微生物群样本的第一集合和第二集合在不同时间从宿主的相同集合获得。
[0138]在一些实施方案中，心脏缺陷的发生和/或危险的特征包括通过本文描述的方法允许来自共有所述特征的宿主生物体的微生物群样本与来自不共有所述特征的宿主生物体的微生物群样本加以区别的心脏缺陷的发生和/或危险的任何特征。
[0139]在一些实施方案中，心脏缺陷的发生和/或危险的特征包括在从其中获得样本的宿主生物体中心脏缺陷的发生。在一些实施方案中，心脏缺陷的发生包括任何心脏缺陷的发生。在一些实施方案中，心脏缺陷的发生包括动脉粥样硬化。在一些实施方案中，心脏缺陷的发生包括患有冠心病。在一些实施方案中，心脏缺陷的发生包括已患有心肌梗塞。在一些实施方案中，心脏缺陷的发生包括已患有单一心肌梗塞事件。在一些实施方案中，心脏缺陷的发生包括已患有2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个心肌梗塞事件。
[0140]在一些实施方案中，心脏缺陷的发生和/或危险的特征包括在从其中获得样本的宿主生物体中心肌梗塞的发生的特征。在一些实施方案中，心肌梗塞的发生的特征包括由心肌梗塞产生的医学病状。在一些实施方案中，心肌梗塞的发生的特征包括动脉瘤。在一些实施方案中，心肌梗塞的发生的特征包括心包炎。在一些实施方案中，心肌梗塞的发生的特征包括充血性心力衰竭。在一些实施方案中，心肌梗塞的发生的特征包括心绞痛。在一些实施方案中，心肌梗塞的发生的特征包括水肿。在一些实施方案中，心肌梗塞的发生的特征包括抑郁。在一些实施方案中，心肌梗塞的发生的特征包括性欲丧失或勃起机能障碍。在一些实施方案中，心肌梗塞的发生的特征包括心脏扩大。
[0141]在一些实施方案中，心脏缺陷的发生和/或危险的特征包括在从其中获得样本的宿主生物体中的心脏缺陷的危险的特征。在一些实施方案中，心脏缺陷的危险的特征包括通过本文描述的方法允许来自共有所述特征的宿主生物体的微生物群样本与来自不共有所述特征的宿主生物体的微生物群样本加以区别的心脏缺陷的危险的任何特征。在一些实施方案中，心脏缺陷的危险的特征包括心脏缺陷的危险因素。在一些实施方案中，心脏缺陷的危险的特征包括动脉粥样硬化和/或冠心病的危险因素。在一些实施方案中，心脏缺陷的危险的特征包括心肌梗塞的危险因素。
[0142]在一些实施方案中，心脏缺陷的危险的特征包括相对于第二组的宿主生物体，从其中获得第一组微生物群样本的宿主生物体中的对局部缺血/再灌注损伤的易感性改变。在一些实施方案中，对局部缺血/再灌注损伤的易感性改变包括已知影响对局部缺血/再灌注损伤的易感性的基因突变或遗传背景。在一些实施方案中，已知影响对局部缺血/再灌注损伤的易感性的遗传背景包括细胞色素P450上的突变。在一些实施方案中，对局部缺血/再灌注损伤的易感性改变包括曝露于已知影响对局部缺血/再灌注损伤的易感性的微生物组改变剂。
[0143]在一些实施方案中，对局部缺血/再灌注损伤的易感性改变包括相对于第二组的宿主生物体中的梗塞大小，从其中获得第一组微生物群样本的宿主生物体中的心肌梗塞的大小改变。在一些实施方案中，心肌梗塞的大小改变包括心肌梗塞大小增加0%与1000%之间。在一些实施方案中，心肌梗塞的大小改变包括心肌梗塞大小增加1%与100%之间。在一些实施方案中，心肌梗塞的大小改变包括心肌梗塞大小增加10%与50%之间。在一些实施方案中，心肌梗塞的大小改变包括心肌梗塞大小减小0%与1000%之间。在一些实施方案中，心肌梗塞的大小改变包括心肌梗塞大小减小1%与100%之间。在一些实施方案中，心肌梗塞的大小改变包括心肌梗塞大小减小10%与50%之间。
[0144]在一些实施方案中，对局部缺血/再灌注损伤的易感性改变包括相对于第二组的宿主生物体中的心脏输出量，从其中获得第一组微生物群样本的宿主生物体中的心脏输出量改变。在一些实施方案中，心脏输出量改变包括LVDP改变。在一些实施方案中，LVDP改变包括LVDP增加0%与1000%之间。在一些实施方案中，LVDP改变包括LVDP增加1%与100%之间。在一些实施方案中，LVDP改变包括LVDP增加10%与50%之间。在一些实施方案中，LVDP改变包括LVDP减小0%与1000%之间。在一些实施方案中，LVDP改变包括LVDP减小I %与100%之间。在一些实施方案中，LVDP改变包括LVDP减小10%与50%之间。[0145]在一些实施方案中，鉴定微生物特征包括允许鉴定与心脏缺陷的特征相关的特征的任何方式。在一些实施方案中，鉴定微生物特征包括当与微生物群样本的第二集合的第二组水平相比时鉴定增加和/或降低的微生物群样本的第一集合中的第一组水平的一个或多个水平。
[0146]用途
[0147]评价心脏缺陷的发生和/或危险
[0148]本发明涵盖了以下认识:微生物特征的变化可以被信赖为鉴定和表征心脏缺陷的发生和/或危险的诊断工具。如本文所描述，心脏缺陷是全世界发病和死亡的主要原因。因此，不断存在对用于评价心脏缺陷和/或心脏缺陷的具体作用的危险的更准确测试的需要。
[0149]在一些实施方案中，本发明提供了鉴定和/或表征心脏缺陷的发生和/或危险的方法，所述方法包括提供与心脏缺陷的范围或程度相关的参考微生物特征以及确定存在于来自待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物群样本中的微生物特征。
[0150]在一些实施方案中，个体包括患有或处于心脏缺陷危险的任何个体。在一些实施方案中，本发明提供了监测预定接受或已接受心脏手术的患者的方法，并且个体包括患者。
[0151]在一些实施方案中，参考微生物特征包括与心脏缺陷的发生和/或危险的已知特征相关的任何值。在一些实施方案中，参考微生物特征包括从不具有和还没有具有心脏缺陷的个体中获得的微生物特征。在一些 实施方案中，参考微生物特征包括从已具有已知心脏缺陷的范围或程度的个体获得的微生物特征。在一些实施方案中，参考微生物特征包括从已具有一种或多种心肌梗塞的个体获得的微生物特征。在一些实施方案中，参考微生物特征包括从相对于普通群体处于低心脏缺陷危险的个体获得的微生物特征。在一些实施方案中，参考微生物特征包括从不具有心脏缺陷的危险的个体获得的微生物特征。在一些实施方案中，参考微生物特征包括从具有一个或多个已知的心脏缺陷的危险因素的个体获得的微生物特征。在一些实施方案中，参考微生物特征包括来自与待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的个体可比较的个体的微生物特征。在一些实施方案中，参考微生物特征包括来自在不同时间获得心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物特征。在一些实施方案中，不同时间发生在心脏缺陷发展之前。
[0152]在一些实施方案中，参考微生物特征来自待鉴定心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物群样本。在一些实施方案中，参考微生物特征包括一种或多种微生物的水平和/或活性，其中响应于心脏缺陷的发生和/或危险，一种或多种微生物的水平和/或活性保持大体上没有变化。
[0153]在一些实施方案中，本发明提供了鉴定和/或表征心脏缺陷的发生和/或危险的方法，所述方法包括:提供与心脏缺陷的范围或程度相关的参考微生物特征，确定存在于来自待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物群样本中的微生物特征，以及进一步包括将存在于来自待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物群样本中的微生物特征与参考微生物特征比较。在一些实施方案中，将来自待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物群样本中的微生物特征与参考微生物特征比较包括比较从两个单独的个体获得的微生物特征。在一些实施方案中，比较微生物特征包括比较在单独的时间点从相同个体获得的微生物特征。在一些实施方案中，比较微生物特征包括比较相同微生物样本的微生物特征。在一些实施方案中，比较微生物特征包括比较两种或更多种微生物的相对水平和/或活性。在一些实施方案中，比较微生物特征包括比较两种或更多种微生物的相对水平和/或活性，其中至少一种第一微生物(即，至少一种第一微生物的水平和/或活性)保持大体上恒定。在一些这样的实施方案中，比较微生物特征包括比较两种或更多种微生物的相对水平和/或活性，其中至少一种第二微生物变化。
[0154]治疗
[0155]众所周知宿主的微生物组对他们的健康起到重要作用，并且宿主微生物组的变化可以改变他们的健康状态。本发明涵盖了以下认识:个体的微生物组可以以影响他们的心脏缺陷的发生和/或危险的方式改变。
[0156]在一些实施方案中，本发明提供了通过改变个体的微生物组来治疗或减小个体中的心脏缺陷的危险的方法，所述方法包括以下步骤:向患有或易感心脏缺陷的个体施用组合物，以使得个体的微生物组以与改变的心脏缺陷的严重性或危险相关的方式而改变。
[0157]在一些实施方案中，施用包括向个体施用有效的(例如，治疗有效的)或在其它方面希望的量的组合物的任何方式。在一些实施方案中，施用组合物包括通过任何途径，包括例如肠胃外和非肠胃外的施用途径施用。肠胃外途径包括例如动脉内、脑室内、颅内、肌肉内、腹膜内、胸膜内、门静脉内(intiOportal)、脊柱内、鞘内、静脉内、皮下或其它注射途径。非肠胃外途径包括例如颊的、鼻的、眼的、口的、肺的、直肠的、经皮的或阴道的。施用还可以是通过连续输注、局部施用、从植入物(凝胶、膜等)持续释放和/或静脉内注射。 [0158]在一些实施方案中，心脏缺陷的严重性或危险改变包括心脏缺陷的严重性或危险的任何变化。在一些实施方案中，心脏缺陷的严重性或危险改变包括已知影响心脏缺陷的严重性或危险的试剂的水平变化。在一些实施方案中，已知影响心脏缺陷的严重性或危险的试剂包括瘦素。在一些实施方案中，已知影响心脏缺陷的严重性或危险的试剂包括微生物代谢物。在一些实施方案中，微生物代谢物包括3-(4-羟苯基)乳酸盐、3-羟基吲哚硫酸盐、3-苯基丙酸盐、4-羟基苯丙酮酸盐、肉桂酸盐、吲哚乙酸盐、吲哚丙酸盐、犬尿氨酸、对甲苯酚硫酸盐、苯酚硫酸盐、苯乙酸盐、苯乙酰甘氨酸、苯乳酸盐或其组合。
[0159]在一些实施方案中，根据本发明的组合物是以与心脏缺陷的严重性或危险相关的方式改变个体的微生物组的那些组合物。在一些实施方案中，根据本发明的组合物是当施用时以与心脏缺陷的减小的严重性或危险相关的方式改变个体的微生物组和/或将个体的微生物组改变至与心脏缺陷的减小的严重性或危险相关的状态或特征的那些组合物。在一些实施方案中，组合物包含如上所述的微生物组改变剂。
[0160]在一些实施方案中，以一定量和/或根据与具体希望的结果(例如，具有与目标结果相关的微生物组组成和/或特征的具体变化)相关的给药方案施用组合物。在一些实施方案中，所希望的结果是以上所述的心脏缺陷的严重性或危险改变(例如，减小)。
[0161]根据本发明待施用的具体剂量或量可以例如取决于所希望的结果的性质和/或范围、取决于施用途径和/或计时的详情和/或取决于一种或多种特征(例如，体重、年龄、个人史、遗传特征、生活方式参数、心脏缺陷的严重性和/或心脏缺陷危险的水平等、或其组合)而改变。此类剂量或量可以通过本领域普通技术人员施用。在一些实施方案中，根据标准临床技术确定适当的剂量或量。可选地或另外地，在一些实施方案中，通过使用一种或多种体外或体内测定以便帮助鉴定希望的或最佳的待施用的剂量范围或量来确定适当的剂量或量。
[0162]在一些具体实施方案中，可以从源自体外或动物模型测试系统的剂量-应答曲线外推待施用的适当的剂量或量。对于具体个体待施用的有效剂量或量可以取决于个体的需要随时间推移而改变(例如，增加或减少)。在其中施用细菌的一些实施方案中，适当的剂量包括至少约100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000或更多个细菌细胞。在一些实施方案中，本发明涵盖了以下认识:通过提供大于约1000或更多(例如，多于约1500、2000、2500、3000、35000、4000、4500、5000、5500、6000、7000、8000、9000、10，000、15，000、20，000,25, 000,30, 000,40, 000,50, 000,75, 000,100, 000,200,000,300,000,400,000、500，000,600, 000、700，000,800, 000,900, 000、I X 106、2 X 106、3 X 106、4X 106、5 X 106、6 X 106、7 X 106、8 X 106、9 X 106、I X 107、I X IO8、I X IO9、I X 1010、I X IO11U X 1012、I X IO13 或更多个细菌)个细菌细胞数来实现更大益处。
[0163]在一些实施方案中，所提供的组合物包括如本文所描述的微生物组改变剂连同一种或多种载体。在一些实施方案中，所提供的组合物包含一种或多种药学上可接受的载体。在一些实施方案中，所提供的组合物包含一种或多种可食用组分。在一些实施方案中，所提供的组合物为可食用的。在一些实施方案中，所提供的组合物包含在食品、功能性食品或营养食品中的微生物组改变剂。
[0164]在一些实施方案中，食品、功能性食品或营养食品为乳产品或包括乳产品。在一些实施方案中，乳产品为酸奶产品或包括酸奶产品。在一些实施方案中，乳产品为牛奶产品或包括牛奶产品。在 一些实施方案中，乳产品为乳酪产品或包括乳酪产品。在一些实施方案中，食品、功能性食品或营养食品为果汁或源自水果的其它产品、或包括果汁或源自水果的其它产品。在一些实施方案中，食品、功能性食品或营养食品为源自蔬菜的产品或包括源自蔬菜的产品。在一些实施方案中，食品、功能性食品或营养食品为谷物产品或包括谷物产品，所述谷物产品包括但不限于麦片、饼干、面包和/或燕麦片。在一些实施方案中，食品、功能性食品或营养食品为稻米产品或包括稻米产品。在一些实施方案中，食品、功能性食品或营养食品为肉产品或包括肉产品。
[0165]在一些实施方案中，所提供的组合物作为药物制剂而提供。在一些实施方案中，药物制剂为或包括用于根据与实现减小的心脏缺陷的严重性或危险相关的给药方案而施用的单位剂量的量。
[0166]在一些实施方案中，药物制剂包括胶囊(例如，明胶胶囊)或片剂(例如，压制片剂)。在一些实施方案中，药物制剂为液体或包含液体。
[0167]在一些实施方案中，所提供的组合物(包括作为药物制剂提供的那些组合物)包含液体载体，如但不限于水、盐水、磷酸盐缓冲盐水、林格氏溶液、葡萄糖溶液、含血清的溶液、汉克氏溶液(Hank’ s solution)、其它水性生理平衡溶液、油、酯和乙二醇。
[0168]在一些实施方案中，根据与实现减小的心脏缺陷的严重性或危险相关的给药方案施用单位剂量。在一些实施方案中，给药方案包括作为单一单位剂量施用。在一些实施方案中，给药方案包括施用彼此分开时间间隔的多个单位剂量。如本文所使用，在一个“间隔”下施用指示周期性地(如与一次性剂量区别)施用单位剂量。在一些实施方案中，单位剂量分开相同的时间间隔；在一些实施方案中，单位剂量分开不同的时间间隔。在一些实施方案中，例如两月一次、每月一次、每月两次、三周一次、两周一次、每周一次、每周两次、每周三次、每日一次、每日两次或每六小时施用单位剂量。
[0169]如本文所使用，术语“两月一次”意指每两个月施用一次(即，每两个月一次)；术语“每月一次”意指每个月施用一次；术语“三周一次”意指每三周施用一次(即，每三周一次)；术语“两周一次”意指每两周施用一次(即，每两周一次)；术语“每周一次”意指每周施用一次；并且术语“每日一次”意指每天施用一次。
[0170]组合疗法
[0171]在一些实施方案中，如本文所描述的组合物与影响或改变个体的生理和/或个体的微生物组的一个或多个方面的一种或多种其它试剂或因子组合施用。例如，在一些实施方案中，所提供的组合物与一种或多种抗增殖剂(例如，抗生素)、抗炎剂、疼痛缓解剂等组合施用。在一些实施方案中，所提供的组合物与一种或多种已知的治疗剂组合施用，并且已知的一种或多种治疗剂根据其标准的或批准的给药方案和/或时间表施用。在一些实施方案中，所提供的组合物与一种或多种已知的治疗剂组合施用，并且已知的一种或多种治疗剂根据与其标准的或批准的给药方案和/或时间表比较有所改变的方案施用。在一些实施方案中，这样一种改变的方案不同于标准的或批准的给药方法，因为一个或多个单位剂量的量改变(例如，减小或增加)，和/或因为给药频率改变(例如，因为单位剂量之间的一个或多个间隔扩大从而导致更低的频率，或单位剂量之间的一个或多个间隔减小从而导致更高的频率)。
[0172]举例说明
[0173]实施例1:用于大鼠处理和抗生素治疗的方法
[0174]在以下实施例中 ，描述了用于处理和抗生素治疗大鼠的方法。大鼠处理和使用协议由威斯康星医学院的动物管理和使用委员会批准。在抗生素治疗前一周随意给雄性Dahl S大鼠(200-220g ；Charles River, Wilmington, MA)喂食高压灭菌实验室啮齿动物饮食5010(LabDiet，St.Louis, MO)并且给予水。将已知改变胃肠微生物群的抗生素万古霉素(CroswelljA.等“Prolonged impact of antibiotics on intestinal microbial ecologyand susceptibility to enteric Salmonella infection.，’Infect.Tmmun.77,2741-2753,2009)添加至饮用水(0.5g/L)。
[0175]通过腹膜内注射戍巴比妥(pentobarbital)(戍巴比妥(Nembutal) ；50mg/kg)使大鼠麻醉，并且用表现气胸的过多剂量的腹膜内戊巴比妥使其安乐死。虽然被麻醉，但是经由评价足底反射和呼吸速率来监测大鼠的麻醉深度。不继续外科手术，除非足底反射丧失。另外，在手术过程中每15-30分钟监测足底反射，并且如果检测到，再给大鼠施用戊巴比妥钠。
[0176]实施例2:测定大鼠中的粪便微生物群丰度
[0177]在以下实施例中，描述了用于定量大鼠粪便中的微生物群丰度的方法。在治疗之前(第O天)和在治疗后第6至7天，从每只大鼠获得新鲜粪粒。在Iml PBS中使球粒均质化。使用 QIAamp DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA),将 200 μ I 的匀衆用于微生物DNA分离。使用用于微生物群计数的iCycler (Bio-Rad, Hercules, CA),对分离的DNA样本进行定量PCR。PCR反应混合物由以下各项组成:50% iQ SYBR Green Supermix (Bio-Rad)、
0.4μΜ正向引物和反向引物以及无RNA酶/DNA酶水中的3.8 %模板溶液。对具体微生物门、类、属和种(史氏甲烷短杆菌(M.smithii)和植物乳杆菌)的16s rRNA和18s rRNA基因有特异性的引物组连同20个反应温度和参考菌株被详细描述在图2和表1中。
[0178]表1:16S和18S引物对
【权利要求】
1.一种鉴定和/或表征心脏缺陷的发生和/或危险的方法，其包括: 提供与心脏缺陷的范围或程度相关的参考微生物特征；以及 确定存在于来自待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物群样本中的微生物特征。
2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括将存在于来自待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物群样本中的所述微生物特征与所述参考微生物特征进行比较。
3.如权利要求1所述的方法，其中微生物群样本包括在个体的具体器官或组织中发现的一种或多种类型的微生物。
4.如权利要求1所述的方法，其中微生物群样本包括一组在个体的具体器官或组织中发现的大体上所有类型的微生物。
5.如权利要求3或4所述的方法，其中个体的所述具体器官或组织为个体的胃肠道。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述微生物群样本为粪便样本。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述个体为人。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述个体为动物。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群样本中的一种或多种类型的微生物或其组分或产物的水平或一组水平。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述微生物特征包括一组存在于微生物群样本中的大体上所有类型的微生物或其组分或产物的一组水平。
11.如权利要求9或10所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群样本中的一种或多种16S RNA基因序列的水平或一组水平。
12.如权利要求9或10所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群样本中的一种或多种微生物代谢物的水平或一组水平。
13.—种监测预定接受或已接受心脏手术的患者的方法，其包括: 提供与心脏缺陷的范围或程度相关的参考微生物特征；以及 确定存在于来自待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的患者的微生物群样本中的微生物特征。
14.如权利要求13所述的方法，其进一步包括将存在于来自待鉴定或表征心脏缺陷的发生和/或危险的个体的微生物群样本中的所述微生物特征与所述参考微生物特征进行比较。
15.如权利要求13所述的方法，其中微生物群样本包含在个体的具体器官或组织中发现的一种或多种类型的微生物。
16.如权利要求13所述的方法，其中微生物群样本包含一组在个体的具体器官或组织中发现的大体上所有类型的微生物。
17.如权利要求15或16所述的方法，其中个体的所述具体器官或组织为个体的胃肠道。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述微生物群样本为粪便样本。
19.如权利要求13所述的方法，其中所述个体为人。
20.如权利要求13所述的方法，其中所述个体为动物。
21.如权利要求13所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群样本中的一种或多种类型的微生物或其组分或产物的水平或一组水平。
22.如权利要求13所述的方法，其中所述微生物特征包括一组存在于微生物群样本中的大体上所有类型的微生物或其组分或产物的一组水平。
23.如权利要求21或22所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群样本中的一种或多种16S RNA基因序列的水平或一组水平。
24.如权利要求21或22所述的方法，其中所述微生物特征包括存在于微生物群样本中的一种或多种微生物代谢物的水平或一组水平。
25.一种鉴定和/或表征与心脏缺陷的发生和/或危险相关的微生物特征的方法，所述方法包括: 确定微生物群样本的第一集合中的一种或多种类型的微生物或其组分或产物的第一组水平，其中微生物群样本的所述第一集合中的每个样本共有心脏缺陷的发生和/或危险的共同特征； 确定微生物群样本的第二集合中的所述一种或多种类型的微生物或其组分或产物的第二组水平，微生物群样本的所述第二集合不共有心脏缺陷的发生和/或危险的所述共同特征，但是在其它方面与所述第一组微生物群样本可比较； 鉴定微生物特征，所述微生物特征包括与存在或不存在心脏缺陷的发生和/或危险的所述共同特征相关的所述第一组或所述第二组内的水平。
26.如权利要求25所述的方法，其中微生物群样本包括在采集所述微生物群样本的具体器官或组织中发现的一种或多种类型的微生物的样本。
27.如权利要求25所述的方法，其中微生物群样本包括在采集所述微生物群样本的具体器官或组织中发现的大体上所有类型的微生物的样本。
28.如权利要求26或27所述的方法，其中所述具体器官或组织为胃肠道。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述微生物群样本为粪便样本。
30.如权利要求25所述的方法，其中一种或多种类型的微生物或其组分或产物的水平或一组水平包括存在于微生物群样本中的一种或多种16S RNA基因序列的水平或一组水平。
31.如权利要求25所述的方法，其中一种或多种类型的微生物或其组分或产物的水平或一组水平包括存在于微生物群样本中的一种或多种微生物代谢物的水平或一组水平。
32.如权利要求25所述的方法，其中从宿主生物体获得所述微生物群样本并且心脏缺陷的发生和/或危险的所述共同特征包括宿主生物体中的冠心病的发生。
33.如权利要求25所述的方法，其中从宿主生物体获得所述微生物群样本并且心脏缺陷的发生和/或危险的所述共同特征包括宿主生物体中的心肌梗塞的先前病史。
34.如权利要求25所述的方法，其中从宿主生物体获得所述微生物群样本并且心脏缺陷的发生和/或危险的所述共同特征包括对宿主生物体中的局部缺血/再灌注损伤的易感性增加。
35.如权利要求25所述的方法，其中心脏缺陷的发生和/或危险的所述共同特征包括曝露于与心脏缺陷的危险具有已知相关性的微生物组改变剂。
36.如权利要求35所述的方法，其中所述微生物组改变剂包含一种或多种抗生素。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述抗生素包括不可吸收的抗生素。
38.如权利要求36所述的方法，其中所述不可吸收的抗生素包括万古霉素、新霉素、链霉素、杆菌肽和/或多粘菌素B或其组合。
39.如权利要求35所述的方法，其中所述微生物组改变剂包含微生物。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述微生物包括植物乳杆菌和/或乳酸双歧杆菌。
41.一种通过改变个体的微生物组来治疗或减小所述个体中的心脏缺陷的危险的方法，所述方法包括以下步骤: 向患有或易感心脏缺陷的个体施用微生物组改变剂，以使得所述个体的微生物组以与改变的心脏缺陷的严重性或危险相关的方式而改变。
42.如权利要求41所述的方法，其中所述微生物组改变剂包含一种或多种抗生素。
43.如权利要求42所述的方法，其中所述抗生素包括不可吸收的抗生素。
44.如权利要求43所述的方法，其中所述不可吸收的抗生素包括万古霉素、新霉素、链霉素、杆菌肽和/或多粘菌素B或其组合。
45.如权利要求41所述的方法，其中所述微生物组改变剂包含一种或多种类型的微生物。
46.如权利要求45所述的方法，其中所述微生物包括植物乳杆菌和/或乳酸双歧杆菌。
47.如权利要求41所述的方法，其中所述改变的心脏缺陷的严重性或危险包括瘦素水平降低。
48.如权利要求41所述的方法，其中所述改变的心脏缺陷的严重性或危险包括一种或多种微生物代谢物的水平变化。
49.如权利要求48所述的方法，其中一种或多种微生物代谢物的水平变化包括以下各项的减少:犬尿氨酸、吲哚乙酸盐、吲哚丙酸盐、3-羟基吲哚硫酸盐、苯乳酸盐、苯乙酰甘氨酸、苯乙酸盐、3-苯基丙酸盐、肉桂酸盐、对甲酚硫酸盐、苯酚硫酸盐、3-(4-羟苯基)乳酸盐和/或4-羟基苯丙酮酸盐或其组合。
50.一种包含微生物组改变剂的组合物，当向个体施用时，所述微生物组改变剂以与减小的心脏缺陷的严重性或危险相关的方式改变所述个体的微生物组。
51.如权利要求50所述的组合物，其进一步包含药学上可接受的载体。
52.如权利要求50所述的组合物，其被提供在食品、功能性食品或营养食品中或作为食品、功能性食品或营养食品来提供。
53.如权利要求50所述的组合物，在单位剂型中，所述组合物包含用于根据与实现所述减小的心脏缺陷的严重性或危险相关的给药方案而施用的单位剂量的量。
54.如权利要求50所述的组合物，其中所述微生物组改变剂为细菌细胞或包含细菌细胞。
55.如权利要求54所述的组合物，其被提供在食品、功能性食品或营养食品中或作为食品、功能性食品或营养食品来提供。
56.如权利要求54所述的组合物，其中所述微生物组改变剂为至少1，000个细菌细胞或包含至少1，000个细菌细胞。
57.如权利要求50所述的组合物，其中所述微生物组改变剂为抗生素或包含抗生素。
58.如权利要求54所述的组合物，其中所述微生物组改变剂进一步包含抗生素。
【文档编号】C12Q1/68GK104024430SQ201280051262
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年4月7日 优先权日:2011年8月26日
【发明者】约翰·E·贝克 申请人:微生物诊断有限责任公司