一种供体肠道菌群的筛选方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及肠道微生物，尤其涉一种供体肠道菌群的筛选方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、肠道菌群，作为寄居在人体肠道内微生物群落的总称，是近年来微生物学、医学、基因学等领域最引人关注的研究焦点之一。肠道菌群移植fmt(fecal microbiotatransplantation)，其定义是，将健康人粪便中的功能菌群，移植到患者肠道内，重建新的肠道菌群。

2、现有技术中，为了控制菌群的均一性，对于肠道菌群的筛选方法都是通过针对于单一疾病进行差异菌群的建模，并依据差异菌群建立的模型对菌群进行评估预测，从而对肠道菌群进行管理，筛选出满足要求的菌群。

3、但是，由于供体的肠道菌群会因为生活习惯或者居住环境的改变或者服用抗生素等发生改变，现有技术中的方法产出结果在项目间不具有可比性，从而无法有效的整合多个项目分析结果，难以保证肠道菌群的均一性。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种供体肠道菌群的筛选方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中由于供体的肠道菌群会因为生活习惯或者居住环境的改变或者服用抗生素等发生改变，导致无法有效的整合多个项目分析结果，难以保证肠道菌群的均一性的问题。

2、为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种供体肠道菌群的筛选方法，包括：

4、基于预设规则，对初始供体进行评估筛选出满足要求的合格供体；

5、对合格供体预设次数的粪便样本进行处理和分析，得到初始肠道菌群数据并构建供体数据库；

6、将合格供体的后续肠道菌群数据作为测试集，计算测试集肠道菌群的加权偏移量；

7、对比测试集肠道菌群的加权偏移量和供体数据库，对合格供体的后续肠道菌群进行筛选。

8、在一些可能的实现方式中，肠道菌群数据包括：肠道菌群asv和肠道菌群丰度值；对合格供体预设次数的粪便样本进行处理和分析，得到初始肠道菌群数据并构建供体数据库，包括：

9、从合格供体预设次数的粪便样本中提取出dna，并对dna进行测序得到原始序列；

10、对原始序列进行预处理、物种注释和丰度分析，得到肠道菌群标志和肠道菌群丰度值；

11、对肠道菌群标志进行处理，确定肠道菌群asv；

12、通过预设排名的肠道菌群asv和肠道菌群丰度值建立供体数据库。

13、在一些可能的实现方式中，将合格供体的后续肠道菌群数据作为测试集，计算测试集肠道菌群的加权偏移量，包括：

14、根据测试集和初始肠道菌群数据计算预设排名的肠道菌群的权重系数；

15、根据测试集的肠道菌群丰度值和供体数据库计算测试集的菌群偏移量；

16、根据权重系数和测试集的菌群偏移量确定测试集肠道菌群的加权偏移量。

17、在一些可能的实现方式中，根据测试集和初始肠道菌群数据计算预设排名的肠道菌群的权重系数，包括：

18、将测试集的肠道菌群丰度值和供体数据库的肠道菌群丰度值分别按照第一预设顺序排列，得到肠道菌群的秩次；

19、将具有相同肠道菌群丰度值的秩次更新为对应的肠道菌群的秩次的平均值；

20、将预设排名的肠道菌群的秩次按照第二预设顺序排序，得到肠道菌群的权重系数。

21、在一些可能的实现方式中，根据测试集的肠道菌群丰度值和供体数据库确定测试集的菌群偏移量，包括：

22、当测试集的肠道菌群丰度值高于供体数据库中的肠道菌群丰度值时，根据第一偏移量规则设置测试集的菌群偏移量；

23、当测试集的肠道菌群丰度值低于供体数据库中的肠道菌群丰度值时，根据第二偏移量规则设置测试集的菌群偏移量。

24、在一些可能的实现方式中，当测试集的肠道菌群丰度值高于供体数据库中的肠道菌群丰度值时，根据第一偏移量规则设置测试集的菌群偏移量，包括：

25、当测试集的肠道菌群丰度值高于供体数据库中的第一占比的肠道菌群丰度值时，菌群偏移量为第一预设值；

26、当测试集的肠道菌群丰度值高于供体数据库中的第二占比的肠道菌群丰度值且低于供体数据库中的第一占比的肠道菌群丰度值时，菌群偏移量为第二预设值；

27、当测试集的肠道菌群丰度值高于供体数据库中的第三占比的肠道菌群丰度值且低于供体数据库中的第二占比的肠道菌群丰度值时，菌群偏移量为第三预设值；

28、当测试集的肠道菌群丰度值高于供体数据库中的第四占比的肠道菌群丰度值且低于供体数据库中的第三占比的肠道菌群丰度值时，菌群偏移量为第四预设值。

29、在一些可能的实现方式中，当测试集的肠道菌群丰度值低于供体数据库中的肠道菌群丰度值时，根据第二偏移量规则设置测试集的菌群偏移量，包括：

30、当测试集的肠道菌群丰度值低于供体数据库中的第一占比的肠道菌群丰度值时，菌群偏移量为第一预设值；

31、当测试集的肠道菌群丰度值低于供体数据库中的第二占比的肠道菌群丰度值且高于供体数据库中的第一占比的肠道菌群丰度值时，菌群偏移量为第二预设值；

32、当测试集的肠道菌群丰度值低于供体数据库中的第三占比的肠道菌群丰度值且高于供体数据库中的第二占比的肠道菌群丰度值时，菌群偏移量为第三预设值；

33、当测试集的肠道菌群丰度值低于供体数据库中的第四占比的肠道菌群丰度值且高于供体数据库中的第三占比的肠道菌群丰度值时，菌群偏移量为第四预设值。第二方面，本发明还提供了一种供体肠道菌群的筛选装置，包括：

34、供体筛选模块，用于基于预设规则，对初始供体进行评估筛选出满足要求的合格供体；

35、构建模块，用于对合格供体预设次数的粪便样本进行处理和分析，得到初始肠道菌群数据并构建供体数据库；

36、计算模块，用于将合格供体的后续肠道菌群数据作为测试集，计算测试集肠道菌群的加权偏移量；

37、菌群筛选模块，用于对比测试集肠道菌群的加权偏移量和供体数据库，对合格供体的后续肠道菌群进行筛选。

38、第三方面，本发明还提供了一种供体肠道菌群的筛选设备，包括存储器和处理器，其中，

39、存储器，用于存储程序；

40、处理器，与存储器耦合，用于执行存储器中存储的程序，以实现上述任一种实现方式中的供体肠道菌群的筛选方法中的步骤。

41、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的程序或指令，程序或指令被处理器执行时，能够实现上述任一种实现方式中的供体肠道菌群的筛选方法中的步骤。

42、采用上述实施例的有益效果是：本发明涉及一种供体肠道菌群的筛选方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：基于预设规则，对初始供体进行评估筛选出满足要求的合格供体；对合格供体预设次数的粪便样本进行处理和分析，得到初始肠道菌群数据并构建供体数据库；将合格供体的后续肠道菌群数据作为测试集，计算测试集肠道菌群的加权偏移量；对比所述测试集肠道菌群的加权偏移量和所述供体数据库，对合格供体的后续肠道菌群进行筛选。本发明先筛选出合格供体，然后根据合格供体的粪便确定合格供体的初始肠道菌群数据并以此建立供体数据库，再对合格供体的后续粪便进行分析提取出后续肠道菌群数据，通过计算加权偏移量与供体数据库进行对比，从而对合格供体的后续肠道菌群进行筛选，在合格供体的后续肠道菌群发生改变时可以及时剔除不合格的肠道菌群，从而保证合格供体的后续肠道菌群的均一性。