小编导读

随着微生物组研究从人体健康向环境、植物和动物等领域快速扩展,标准化报告的缺失成为数据共享和重复利用的最大障碍。研究在STORMS人类微生物组指南的基础上,专门为环境和非人类宿主微生物组研究量身定制了STREAMS标准。这套包含67个条目的指南不仅涵盖了从样本采集、实验设计到数据分析的完整流程,还特别针对环境研究的特殊性提供了清晰的操作建议。更贴心的是,研究团队还开发了机器可读的DMP Tool模板和八个不同领域的实战案例,让标准不再是"纸上谈兵"。作为一份会持续更新的"活文档",STREAMS有望成为推动全球微生物组数据FAIR化的重要基础设施,帮助研究者在投稿前就做好规范化准备,也为审稿人提供了统一的评估框架。

研究

微生物组研究的跨学科性质，加上复杂的多组学数据生成，使知识共享变得充满挑战。《加强微生物组研究组织与报告》（STORMS）指南为报告人类微生物组研究的科学手稿中研究信息、实验设计和分析方法的报告提供了清单。在此，在这份共识声明中，我们介绍了环境与宿主相关微生物组研究（STREAMS）指南中技术报告的标准。指南在STORMS基础上扩展，包含67项，支持以标准化且可机器作的方式报告和审查环境（例如陆地、水生、大气和工程）、合成及非人类宿主相关微生物组研究。基于来自28个国家的248名研究人员的意见，我们提供了详细的指导，包括与STORMS的比较，以及展示STREAMS指南应用情况的案例研究。STREAMS和STORMS一样，将成为由联盟更新的活生生社区资源，并结合更广泛社区的共识建设意见。

研究人员填写STREAMS指南的8个范例，涵盖涵盖多种样本和数据类型的已发表稿件。

微生物组研究报告指南总结

这份指南为微生物组研究的规范化报告提供了系统性框架，涵盖从研究设计到成果发表的全流程要求。

研究设计与背景阐述

研究者需要在摘要和引言部分清晰阐明研究的科学背景、理论依据和知识空白，明确提出研究假设或科学问题。摘要应采用结构化或非结构化形式，概括研究设计、方法、结果、结论及其科学意义。引言部分需要通过文献综述建立研究的必要性，说明该研究如何填补现有知识缺口。

摘要与引言要求

部分	条目	具体要求
摘要	结构化摘要	包含背景、方法、结果、结论和意义，可配图形或视频摘要
	研究设计	概述研究设计类型
	环境与样品信息	描述微生物组来源、样品类型、特定微生物的学名
	宿主信息	描述宿主分类学特征、健康状态、个体数量
	实验与组学方法	说明实验策略、组学技术、数据类型、是否使用已有数据
	分析与结果	简述分析方法、主要结果及其领域意义
引言	背景与理论依据	总结研究动机、科学证据、理论基础，引用相关文献
	知识缺口	明确指出领域内尚未解决的问题
	假设或研究问题	清晰陈述研究问题、目标和假设

方法学核心要素

研究设计与样品信息

条目	具体要求
研究设计	描述整体设计方案，说明是否为已有数据的分析或联合分析
样品描述	使用标准化元数据（如MIxS）详细描述所有样品；合成菌群需说明构建方法和最终组成
公开数据再利用	引用并描述使用的公开样品和数据
环境背景与地理位置	提供环境背景、地理区域、地理坐标（若不提供需说明理由）
相关日期	说明是否为纵向/时间序列研究，注明采样频率和关键时间点
宿主信息	描述非人类宿主的分类学信息及相关特征或健康状态
伦理审查	提供许可信息和遵循的伦理准则（如CARE原则）
环境条件与实验处理	列出实验处理、环境暴露条件、场地历史（如农业实践、土地利用、气候）
样品采集	说明采集方法、是否立即混合样品、具体采样位置
纳入/排除标准	列出环境、宿主或样品的选择标准
分析样本量	解释最终样本量的计算方法，包括对照组数量

样品处理与实验操作

条目	具体要求
储存与保存	描述从采样到实验各阶段的保存方法，包括长期储存方案
运输	说明样品运输或邮寄方式
提取方法	提供核酸、蛋白质、代谢物、脂质等生物分子的提取方法、试剂盒和操作流程
实验与样品处理	描述所有样品修饰或实验操作（如培养、流式分选、同位素标记、表面灭菌、匀浆、过滤、病毒组分纯化、亚采样、密度筛选）
文库制备	描述测序文库的制备方法
去除、富集与多重化	详细说明核酸去除或富集方法（如宿主去除、rRNA去除、polyA选择、基于序列的富集、多核酸钳）
引物选择	提供引物选择、核酸扩增方法及目标可变区信息

质量控制体系

条目	具体要求
阳性对照	描述使用的阳性对照（如模拟菌群、内标、标准品）及其在实验中的使用阶段；代谢组学和蛋白质组学的标准品
阴性对照	描述使用的阴性对照及其在实验中的使用阶段
定量与质量评估	说明样品质量评估方法、核酸定量方法（分光光度法如NanoDrop或荧光法如Qubit）、RNA质量和核酸片段大小测定方法（如Bioanalyzer）、代谢物和蛋白质的定量与质量信息
污染控制与识别	提供控制或识别环境、试剂、实验室污染的实验室方法
重复实验	描述生物学重复或技术重复的设计，包括重复用于哪些具体步骤
测序方法	描述测序策略（如宏基因组、宏转录组、扩增子测序；长读长或短读长）、测序仪和测序方法/化学试剂
代谢组学、蛋白质组学及其他组学方法	提供方法学和平台信息、样品制备方法、使用的仪器和数据采集方法
背景数据与关联数据集	说明其他生成的数据和元数据的定义、测量或收集方法、应用的转换，提供背景数据或相关数据
批次效应	讨论已知的批次效应来源及其最小化和校正方法

数据分析要求

生物信息学分析

条目	具体要求
生物信息学分析	描述所有生物信息学步骤，包括分类学分析、功能分析或其他分析；描述使用的代码、软件、工作流程和工具
质量控制	描述识别或过滤污染或低质量序列的方法；报告阳性和阴性对照的结果；报告质量阈值和下游步骤的质量信息（如高质量MAGs的鉴定）
标准化	描述定量变量的转换方法（如使用百分比代替计数、标准化、稀疏化、分类）
数据库信息	明确所有数据库（分类学数据库、代谢物数据库、肽段数据库）及其版本；提供自定义数据库的生成和使用信息

统计分析

条目	具体要求
统计方法	描述所有统计方法的具体计算、公式、软件、工作流程、工具和代码
缺失数据	解释缺失数据的处理方法
偏倚与混杂变量	讨论样品和数据中的潜在偏倚；讨论可能影响结果和暴露的混杂变量；说明控制的变量及其理由；描述最小化潜在偏倚的方法
亚组分析	描述亚组检验方法，包括亚组分离的理由
敏感性分析	描述任何敏感性分析
显著性标准	说明选择报告结果的标准和显著性阈值

数据可及性要求

条目	具体要求
元数据访问	说明样品元数据（人口统计学、环境条件、其他协变量）的访问途径及其与微生物组数据的匹配方法；说明关联数据集和背景数据的访问途径
宿主数据访问	说明宿主数据（如宿主基因组）的访问途径及其与微生物组数据的匹配方法；描述宿主元数据（包括表型信息）的访问和关联方法
原始数据访问	说明原始数据的访问途径，包括解复用信息
处理后数据访问	说明处理后数据的访问途径，确保在文本和相关文件/链接中清楚标注处理"阶段"
软件与源代码访问	引用所有使用的软件、工作流程和代码
可重复性研究	声明他人是否以及如何重现所报告的方法和分析

结果报告要求

条目	具体要求
样品特征与实验结果	总结环境、宿主、样品的特征和相关历史信息（如干旱、火灾）、实验和潜在混杂因素；提供表型分析、培养或其他实验结果
微生物组测序数据	报告微生物组分析的所有适用结果和协变量；包括分类学信息、差异丰度分析或其他分析
代谢组学、蛋白质组学及其他组学数据	报告各类组学数据分析结果；描述组学类型如何与其他组学数据集匹配或整合，以及如何解释这些结果
统计分析	报告统计数据分析的结果及其显著性
图表与图注	提供准确、可及、清晰的图表和图注来展示结果

讨论与结论

条目	具体要求
关键结果	参考研究目标和假设总结关键结果
结果解释	考虑研究目标、多重分析、类似研究结果和数据集比较以及其他相关证据，对结果进行合理解释
局限性	讨论研究的局限性，考虑潜在偏倚来源或不精确性
外推性	讨论研究结果的外推性（外部有效性）
持续与未来工作	基于研究发现描述潜在的未来研究或正在进行的研究
结论	陈述本研究得出的总体结论（可能需要单独章节）

其他必要信息

条目	具体要求
致谢	致谢对研究有贡献但不符合作者资格的人员，使用CRediT角色（https://credit.niso.org）区分作者贡献与致谢；致谢相关设施或机构（如实验室空间、野外台站、计算基础设施）；致谢土著土地使用和伦理研究相关信息
资助	提供资助来源（奖励编号）和资助方在本研究及原始研究（如适用）中的作用
利益冲突	包含利益冲突声明
补充数据与文件	说明补充数据和文件的访问途径及其包含的信息；提供不同文件间信息匹配的键或数据字典
样品与数据可用性	提供关于如何以及在何处访问研究相关所有数据的声明；提供相关样品的访问声明
AI使用	描述是否使用AI、使用的程序和版本、具体用途（如文献综述、代码生成、数据分析、稿件起草、翻译辅助）；参考出版商和资助机构的具体指南，确保遵循最新的AI使用报告要求

关于DMP Tool

DMP Tool是由加州数字图书馆开发的免费在线数据管理计划(Data Management Plan)构建平台,可以自动关联用户所在机构信息、资助机构要求和持久标识符,帮助研究者快速生成符合各类标准的机器可读DMP文档。STREAMS团队在该平台上开发了专用模板,让微生物组研究者能够一键生成包含67项指南要素的标准化数据管理方案。

关于STORMS

Strengthening The Organization and Reporting of Microbiome Studies是用于报告人类微生物组研究的清单，分为六个部分，涵盖科学出版物的所有部分，呈现为表格，并留有作者提供意见的空间，并旨在纳入补充材料中。 借鉴了流行病学领域的STROBE指南和基因关联研究的STREGA标准,为人体微生物组研究的手稿撰写提供了系统化的报告框架。该清单已被众多期刊和资助机构广泛采纳,但仅适用于人类相关研究,这也是STREAMS诞生的直接动因——将标准化报告的成功经验拓展到环境和非人类宿主微生物组领域。

STORMS按主要手稿标题列出项目清单。有关每个项目的详细描述及额外指导，请参见STORMS检查表。

3.6项流程图示例。虽然STORMS并非强制要求，但流程图可以帮助可视化最终分析样本的计算过程。

附：

• STROBE指南（Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology）是一个用于规范流行病学观察性研究报告的条目清单。它涵盖了三种主要的研究设计：队列研究、病例对照研究和横断面研究。STROBE指南旨在提供全面和完善的报告标准，以改善研究的方法学问题，并帮助研究者更明智地决定何时开展新研究及其目标。
• 加强遗传关联性研究报告质量 (Strengthening the Reporting of GAS, STREGA)声明即为旨在加强该类研究报告透明化和提高其报告质量的指南。

参考：

• https://streamsmicrobiome.org/
• https://streamsmicrobiome.org/wp-content/uploads/2025/03/streams_simplified.xlsx
• Kelliher, J.M., Mirzayi, C., Bordenstein, S.R. et al. STREAMS guidelines: standards for technical reporting in environmental and host-associated microbiome studies. Nat Microbiol 10, 3059–3068 (2025). https://doi.org/10.1038/s41564-025-02186-2
• https://dmptool.org/plan_from_funder_requirements?org_autocomplete%5Bfunder_id%5D=14176&org_autocomplete%5Bfunder_name%5D=STREAMS+Microbiome&org_autocomplete%5Bid%5D=14176&org_autocomplete%5Bname%5D=STREAMS+Microbiome&plan%5Btemplate_id%5D=2635 (需要注册)
• https://www.stormsmicrobiome.org/
• https://doi.org/10.5281/zenodo.5703116