2型糖尿病BKS-DB小鼠的小肠菌群结构差异性分析

研究肠道中的微生物群落与糖尿病之间的关系,对于预防治疗糖尿病具有十分重要的意义.以10只2型糖尿病小鼠和10只健康小鼠为对象,通过PCR-DGGE(polymerase chain reaction-denaturing gradient geleletrophoresis)分子技术分析小鼠小肠菌群结构.实验结果显示,实验组小鼠与对照组小鼠在多样性指数、丰富度指数及优势度指数上存在差异,对照组小鼠小肠内容物的菌群种类及数量明显高于实验组小鼠;而两组小鼠的小肠内容物的优势菌种类及相对含量却相似.特异性条带测序结果显示,正常小鼠小肠内含有乳杆菌,而实验组小鼠小肠内含量很低,甚至检测不到.该结果提示了乳杆菌和2型糖尿病之间的关系.     

PCR-DGGE指纹图谱技术分析2型糖尿病模型小鼠胃微生物菌群结构

糖尿病患者多出现胃肠道功能紊乱,如急性胃炎、胃溃疡,以及胃动力低下,胃排空延迟、胃内细菌过度滋长等,进一步导致肠道疾病。研究糖尿病胃内容物菌群结构变化对研究糖尿病发病机理及并发症治疗具有重要意义。该项研究采用变性梯度凝胶电泳技术,对10只2型糖尿病模型小鼠及10只正常对照小鼠进行胃内容物和粘膜样本菌群结构研究。结果表明,实验组小鼠与对照组小鼠胃内容物和粘膜菌群条带数、多样性指数、丰富度指数、均匀度指数与优势度指数均无显著差异,且相似度系数差异不明显。而特异条带测序结果显示正常小鼠胃内含乳杆菌,实验组小鼠胃内乳杆菌含量很低甚至检测不到。提示胃内乳杆菌与2型糖尿病密切相关。     

刺五加提取物对早期断奶仔猪肠道微生物多态性的影响

选用21日龄断奶的三元杂交仔猪60头,随机分为3个处理,处理1饲喂添加0.1%刺五加提取物日粮,处理2饲喂添加0.02%硫酸粘杆菌素日粮,处理3饲喂基础日粮。分别于添加后第7、14和28 d从各处理随机取5头试猪,处死后无菌采集空肠、回肠和盲肠内容物,采用体外培养计数法和PCR/DGGE技术,测定其中乳酸杆菌和大肠杆菌的数量及细菌菌群的变化。结果表明,第7 d时,提取物组回肠内容物大肠杆菌数量显著低于对照组;各肠段内容物乳酸杆菌数量均显著高于其它2组。第14 d时,提取物组各肠段内容物大肠杆菌数量均显著低于其它2组;空肠和回肠内容物乳酸杆菌数量显著高于其它2组,且盲肠内容物乳酸杆菌数量显著高于对照组。第28 d时,提取物组空肠和回肠内容物大肠杆菌数量显著低于其它2组,盲肠内容物大肠杆菌数量也显著低于对照组;回肠内容物乳酸杆菌数量显著高于其它2组。各时间点提取物组盲肠内容物细菌DGGE条带数较对照组多,第28 d时空肠内容物细菌DGGE条带数比对照组多;3个处理间各肠段内容物DGGE图谱间的相似性均达56.9%以上。提示刺五加提取物有助于提高肠道内容物乳酸杆菌的数量,抑制大肠杆菌增殖,显著增加肠道微生物的多样性,这可能是其防治断奶仔猪腹泻、促进生长的机理之一。     

不同日粮饲养黄牛的胃部微生物群落多样性比较分析（英文）

为分析不同饲料喂养对黄牛胃中微生物群落结构的影响,分别用芒草单一喂养和农家混合饲料喂养两年的黄牛为实验组和对照组。以瘤胃、蜂巢胃、重瓣胃和皱胃四个胃中的微生物为研究对象,采用原位包埋裂解法和脉冲场电泳(pulsed field gel electrophoresis,PFGE)提取微生物总DNA,脉冲场电泳(pulsed field gel electrophoresis,PFGE)。使用细菌16S rRNA引物341F/534R及真菌18S rD NA引物NS1/GCFungi进行降落PCR扩增。变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)对扩增产物进行区分,使用硝酸银染色。电泳扫描结果通过Quantity one软件进行分析,SPSS软件进行数据统计。针对实验组和对照组瘤胃样品共性条带和特性条带测序并比对。结果表明:实验组与对照组细菌群落结构变化较大,UPGAM聚类图上被分为两支,相似性只有0.35。且香农多样性指数及条带丰度都明显少于对照组。真菌DGGE图谱条带差别不大,聚类图上显示实验组四个样品与对照组四个样品相似性在0.43~0.68之间。多样性及条带丰度在实验组与对照组之间差异0.0027~0.5999。测序结果,细菌与数据库中未培养细菌种类较为接近,而真菌中部分与已知菌种接近。芒草单一饲养对牛胃中的微生物群落结构具有极大的影响,对细菌的影响尤为明显。     

常见SPF级小鼠和大鼠肠道菌群多样性研究

目的研究常见SPF级小鼠和大鼠的肠道菌群多样性。方法分别采集广东地区三家实验动物生产单位的C57BL/6、ICR、BALB/c小鼠和Wistar、SD大鼠的盲肠内容物样品,用细菌16S rDNA通用引物扩增V4-V5区域,采用Illumina Miseq 2×300 bp测序平台进行测序,使用生物信息学方法进行微生物群落分析、Alpha多样性分析与Beta多样性分析。结果对序列去杂优化后OTU聚类分析,稀释性曲线说明本次测序的数据量合理;实验小鼠和大鼠肠道菌群共分成八个门,其中拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)占据主要地位,属水平上主要是拟杆菌属(Bacteroides)、Hungatella、副杆状菌属(Parabacteroides)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)等;样品间差异性分析显示相同设施来源动物的菌群组成相似性较高;Alpha分析结果显示来源于同种设施的动物物种丰富度相近;Beta分析显示相同设施动物的肠道菌群差异较小,但品系对肠道菌群差异性有所影响。结论不同来源设施的饲养环境是动物肠道菌群多样性的主要影响因素,不同品系对肠道菌群多样性有一定影响。     

2型糖尿病小鼠食道菌群的结构分析

人体内庞大的微生物群体对人体有着巨大的影响.越来越多的数据表明,肠道菌群与肥胖症、糖尿病等代谢性疾病的发生密切相关.食道菌群结构对研究胃肠道及整个消化 系统菌群结构至关重要.针对10只2型糖尿病模型小鼠及10只正常对照小鼠食道样本,进行变性梯度凝胶电泳（DGGE）和克隆测序分析食道菌群结构.结果发现,实验组小鼠与对照组小鼠食道菌群多样性指数与丰富度指数存在显著差异,均匀度指数无显著差 异.说明正常小鼠较2型糖尿病小鼠食道菌群种类及数量较大,优势菌种类及相对含量相似.测序结果显示,正常小鼠食道内含乳杆菌属细菌,而患病小鼠食道内不含乳杆菌属细菌或含量极低.提示乳杆菌属细菌与2型糖尿病密切相关,实验结果对研究糖尿病发病机理及并发症治疗有重要意义.     

饵料对鳡肠道微生物多样性的影响

通过PCR-DGGE指纹分析并结合克隆、测序对饲喂人工配合饲料和冰鲜鱼两种不同饵料的鳡肠道微生物群落结构及多样性差异进行了比较研究。摄食配合饲料和冰鲜鱼的鳡肠道样品中分别检测到21条和17条清晰的DGGE指纹条带; 进一步的克隆、测序及BLAST比对分析表明, 21条测序谱带与GenBank数据库中已知微生物的同源性为98%100%。配合饲料饲养鳡肠道微生物特有条带代表种群主要为魏斯氏菌(Weissellakoreensis)等, 冰鲜鱼饲养鳡特有条带代表种为威斯康星米勒菌(Moellerella wisconsensis)等。从PCR-DGGE指纹相似性来看, 不同饵料饲养鳡的肠道细菌组成差异较为明显, 相似性仅为11.9%42.6%。鳡肠道菌群的DGGE 指纹图谱中条带的H'指数(Shannon-Weiner 指数)最高为配合饲料饲养鳡第Ⅴ组样本, 达到2.84, 最低的为冰鲜鱼饲喂下的鳡第Ⅵ组样本, 为2.46。研究结果表明, 投喂人工配合饲料和冰鲜鱼会对鳡肠道菌落产生影响, 可为鳡饲料的开发提供一定的基础依据。此外, 两类鳡的肠道群落PCR-DGGE指纹图谱有助于这两种鳡产品的跟踪和肠道益生菌研究。     

鲎素抗菌肽饲喂小鼠对小鼠肠道微生物菌群的影响

目的应用PCR和DGGE技术分析饲喂鲎素对小鼠粪样细菌区系变化的影响。方法将健康21日龄清洁级KM小鼠,随机分为4个处理,分别饲喂生理盐水、合成鲎素、抗生素和益生菌。粪样细菌16SrDNA的V6-V8可变区经PCR扩增,扩增产物经DGGE电泳后再进行相似性分析。切下9条DGGE胶中特异性条带,PCR扩增,TA克隆,测序,鉴定细菌种属。结果对照组DGGE电泳条带较多,在不同时期肠道菌群相似性均较高,相似性在73.5%～76.7%;灌胃合成鲎素和益生菌悬液组,DGGE电泳条带数和对照组比略有减少,不同处理时期肠道菌群相似性在68.1%～69.4%;灌胃抗生素组,DGGE电泳条带数明显减少,不同处理时期肠道菌群相似性在51.4%～63.0%。结论断奶小鼠在灌胃鲎素和抗生素后,肠道微生物区系和对照比发生了改变,最终形成特定的微生物区系;DGGE中特异条带的鉴定表明,灌胃鲎素可以促进粪链球菌和乳酸杆菌的生长,提高数量。     

变性梯度凝胶电泳在实验小鼠细菌检测中的应用

目的 研究变性梯度凝胶电泳(denatured gradient gel electrophoresis, DGGE)在实验小鼠细菌检测中的应用。方法 根据16S rDNA V3区引物,PCR扩增3种实验小鼠(KM小鼠、NIH小鼠和BALB/c小鼠)呼吸道和盲肠段的细菌基因组DNA;扩增产物运用DGGE进行电泳检测,并分析条带数量间差异的统计学意义。结果 KM小鼠盲肠段条带12~18条,呼吸道条带5~10条;NIH小鼠盲肠段条带15~20条,呼吸道条带4~10条;BALB/c小鼠盲肠段条带10~15条,呼吸道条带0~7条。统计分析结果显示,KM小鼠和NIH小鼠在盲肠和呼吸道电泳条带数量上的差异无统计学意义( P >0.05);BALB/c小鼠与KM小鼠、NIH小鼠间的差异均有统计学意义( P <0.05)。结论 DGGE 在实验小鼠盲肠和呼吸道细菌检测中能较好地反映菌群的物种多样性。     

N-氨甲酰谷氨酸对断奶环江香猪肠道微生物区系的影响

研究N-氨甲酰谷氨酸(NCG)对断奶仔猪肠道微生物区系的影响。试验选用体重为3.17±0.21 kg的21日龄断奶环江香猪12头,随机分为2组,每组6头,分别饲喂添加0.1%NCG日粮和基础日粮,试验期为14d。试验结束时,采集回肠和盲肠内容物,利用T-RFLP、PCR/DGGE和荧光定量PCR技术,测定其肠道微生物区系的变化。结果表明,与对照组相比,NCG组回肠内容物中微生物的多样性增加,回肠和盲肠内容物中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量显著增加、大肠埃希菌的数量显著降低(P0.05),盲肠内容物中链球菌的数量也显著降低(P0.05)。可见,日粮中添加0.1%NCG有助于提高断奶环江香猪肠道内容物中有益菌的数量、抑制有害菌的繁殖,从而改善肠道微生物区系。     

组方食品对2型糖尿病小鼠血糖及 肠道菌群的影响

目的研究含有浒苔等植物的功能性食品对糖尿病小鼠血糖浓度的影响,并应用PCR-DGGE技术评价其对昆明小鼠肠道菌群稳态的影响。方法采用高脂饲料喂养昆明小鼠加腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方法建立糖尿病小鼠模型;将实验动物随机分为正常对照组、自然恢复组和功能性食品喂养组,连续给药4周,尾静脉采血测量血糖水平。收集小鼠新鲜粪便,提取粪便细菌基因组DNA,通过PCR-DGGE获得细菌群落指纹图谱,并进行相关软件分析,同时切离差异显著条带进行序列分析。结果本实验采用的功能性食品对糖尿病小鼠有降糖作用,并使血糖值稳定地维持在较低水平。4周后,功能性食品喂养的糖尿病小鼠血糖水平相对普通饲料喂养的糖尿病小鼠血糖发生显著性下降(t=4.19,P0.01);给2型糖尿病小鼠提供普通饲料时,其肠道菌群种类和数目相对较少;而提供功能性食品时,肠道菌群种类和数目相对增多,特别是双歧杆菌、Prevotella oryzae、Barnesiella intestinihominis、Culturomica和Parabacteroides distasonis明显增多,但是Muribaculum较少。结论高脂饲料结合STZ诱导的2型糖尿病小鼠肠道菌群发生显著改变,组方食品通过扶持肠道菌群,降低血糖水平。     

维吾尔族正常黑胆质人群肠道菌群的分布情况分析

目的：了解维吾尔医学正常黑胆质人群肠道菌群分布情况、多样性并优势菌。方法：对健康人进行维吾尔医学体液分型并挑 取其中正常黑胆质人群,采集受检者粪便样品,提取总DNA,设计一对通用引物扩增16S rDNA 的V6～V8 可变区,扩增出来的 PCR产物稀释并进行变形梯度凝胶电泳DGGE,从DGGE 指纹图谱中选择条带,切胶回收、克隆、序列测定。结果：通过实验得到 了反映肠道菌群结构特征的DNA指纹图谱,从指纹图谱上选择一些特异性条带切下来回收,重新纯化扩增出来并测序,测出来 的基因序列在基因库进行比对检测相似性程度。最终用相似性程度大于95%以上的序列比对做出进化树了解菌群之间的亲缘 性。结论：正常黑胆质人群肠道菌群基因序列的亲缘性结果显示黑胆质人群肠道菌群具有丰富的多样性,其中肠道优势细菌乳酸 杆菌属GU269544.1 占优势。     

肠道菌群变化对实验小鼠肠黏膜免疫的影响

目的探讨肠道菌群变化对肠黏膜相关淋巴组织的影响。方法通过变性梯度凝胶电泳（Denatu-ring gradient gel electrophoresis,DGGE）法研究了三种不同级别实验小鼠即清洁级小鼠、SPF小鼠和普通小鼠肠道菌群的组成,并用免疫组织化学（immunohistochemistry,IHC）方法研究了此三种不同级别的实验小鼠肠黏膜相关淋巴组织sIgA阳性细胞分布情况。结果普通小鼠肠道细菌种类最多,其sIgA阳性细胞分布最多,肠道不同部位之间sIgA分布情况差异有显著性（P〈0.05）,小肠和大肠之间的阳性细胞分布差异极显著（P〈0.01）;其次是清洁级小鼠,其肠道不同部位之间菌种组成差异无显著性,小肠和大肠之间的阳性细胞分布差异有显著性（P〈0.05）;SPF小鼠肠道细菌种类最少,故其sIgA阳性细胞分布最少,且其肠道不同部位之间菌种组成差异无显著性,小肠和大肠之间的阳性细胞分布差异无显著性（P〉0.05）。结论随着动物微生物控制级别的增高,肠道微生物多样性递减;sIgA阳性细胞与肠道细菌种类正相关。     

Molecular analysis of the subgingival microbiota in health and disease

This investigation provides molecular analyses of the periodontal microbiota in health and disease. Subgingival samples from 47 volunteers with healthy gingivae or clinically diagnosed chronic periodontitis were characterized by PCR-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) with primers specific for the V2-V3 region of the eubacterial 16S rRNA gene. A hierarchical dendrogram was constructed from band patterns. All unique PCR amplicons (DGGE bands) were sequenced for identity. Samples were also analyzed for the presence of Actinobacillus actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis, and Tannerella forsythensis by multiplex PCR. Associations of patient age, gender, and smoking status together with the presence of each unique band and putative periodontal pathogens with disease were assessed by logistic regression. Periodontal pockets were colonized by complex eubacterial communities (10 to 40 distinct DGGE bands) with substantial individual variation in the community profile. Species diversity in health and disease was determined by the Shannon-Weaver index of diversity and compared by the Mann-Whitney U test. Sequence analyses of DGGE amplicons indicated the occurrence of many nontypical oral species and eubacteria previously associated with this environment. With the exception of T. forsythensis, the putative pathogens were not detected by DGGE. Multiplex PCR, however, detected T. forsythensis, A. actinomycetemcomitans, and P. gingivalis in 9% 16%, and 29% of the patients with disease, respectively. The presence of A. actinomycetemcomitans was significantly associated with disease (P < 0.01). Statistical analyses indicated that the presence of Treponema socranskii and Pseudomonas sp. was a significant predictor of disease (P < 0.05) and that there was no significant difference (P > 0.05) in terms of eubacterial species diversity between health and disease.     

The Primary Research on the Gut Microbes in KKAy Mice

In the first part of this paper, gut microbial difference of two genotypes mice was researched. The gut microbial community of type 2 diabetes animal model KKAy mice and normal C57BL/6J mice had clear distinctions in DGGE (denaturing gradient gel electrophoresis) profiles. The pairwise similarity coefficient (C _s ) was only 26–44 % between KKAy and C57BL/6J, but C _s was 82–100 % among same genotypes mice. Thirteen dominant bands were cloned from DGGE profiles to exhibit difference on gut microbial structure further. In the second part of this paper, the influence of hypoglycemic drug Pioglitazone on the gut microbes in KKAy mice was researched by gut microbial diversity analysis and principal component analysis (PCA). The results showed that Pioglitazone reduced the gut microbial diversity slightly and changed gut microbial structure of KKAy mice to that of normal C57BL/6J mice.     

茶多酚对ApoE~(-/-)小鼠肠道菌群多样性的影响

目的以高脂饲料饲养的SPF级C57 BL/6 ApoE-/-小鼠作为动物模型,研究茶多酚采食对其肠道菌群多样性的影响。方法通过随机饮水的方式给予ApoE-/-小鼠0.4、0.8和1.6 g/L的茶多酚,处理14 d时用PCR-DGGE分析对照组(CK)和茶多酚组小鼠新鲜粪便中肠道菌群的相似性和多样性。结果 UPGMA聚类分析表明,低剂量茶多酚组(LTP)、中剂量茶多酚组(MTP)这两组与对照组(CK)、高剂量茶多酚组(HTP)聚为两大簇。PCA分析显示,LTP组与CK组、MTP组、HTP组分别聚集在不同位置,有明显界限;多样性数据分析显示:CK组DGGE图谱的丰富度和Shannon-Wiener指数(H')与茶多酚组差异无统计学意义(P0.05);CK组与MTP组的均匀度(E)差异存在统计学意义(P0.05,P=0.015),说明中剂量茶多酚作用14 d后与对照组肠道菌群的菌群分配相比均一性显著下降。结论连续处理14 d时CK组与LTP组、MTP组小鼠肠道菌群差异有统计学意义,即茶多酚对ApoE-/-小鼠肠道菌群多样性有显著影响。     

ERIC-PCR指纹图谱技术分析糖尿病小鼠肠道细菌群落变化

目的通过比较1型糖尿病模型组和空白对照组雄性小鼠肠道菌群结构的变化,探索糖尿病造模与肠道菌群的关系。方法收集造模2周后空白对照组(n=5)、STZ造模成功组(n=5)和造模不成功组(n=3)ICR小鼠的新鲜粪便样品,提取粪便样品的总DNA,ERIC-PCR扩增形成DNA指纹图谱,借助多变量统计分析方法研究各组样品肠道菌群结构上的异同。结果ERIC-PCR指纹图谱结合偏最小二乘法(PLS-DA)分析表明造模成功组和造模不成功组小鼠的肠道菌群结构显著区别于空白对照组,而造模不成功组小鼠的肠道菌群结构与造模成功组仍有一定的区别。结论STZ诱导的1型糖尿病会造成小鼠的肠道菌群结构的变化,而部分小鼠造模失败可能与这些小鼠的肠道菌群结构有关。     

Denaturing Gradient Gel Electrophoresis Can Rapidly Display the Bacterial Diversity Contained in 16S rDNA Clone Libraries

Two different strategies for molecular analysis of bacterial diversity, 16S rDNA cloning and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), were combined into a single protocol that took advantage of the best attributes of each: the ability of cloning to package DNA sequence information and the ability of DGGE to display a community profile. In this combined protocol, polymerase chain reaction products from environmental DNA were cloned, and then DGGE was used to screen the clone libraries. Both individual clones and pools of randomly selected clones were analyzed by DGGE, and these migration patterns were compared to the conventional DGGE profile produced directly from environmental DNA. For two simple bacterial communities (biofilm from a humics-fed laboratory reactor and planktonic bacteria filtered from an urban freshwater pond), pools of 35–50 clones produced DGGE profiles that contained most of the bands visible in the conventional DGGE profiles, indicating that the clone pools were adequate for identifying the dominant genotypes. However, DGGE profiles of two different pools of 50 clones from a lawn soil clone library were distinctly different from each other and from the conventional DGGE profile, indicating that this small number of clones poorly represented the bacterial diversity in soil. Individual clones with the same apparent DGGE mobility as prominent bands in the humics reactor community profiles were sequenced from the clone plasmid DNA rather than from bands excised from the gel. Because a longer fragment was cloned (∼1500 bp) than was actually analyzed in DGGE (∼350 bp), far more sequence information was available using this approach that could have been recovered from an excised gel band. This clone/DGGE protocol permitted rapid analysis of the microbial diversity in the two moderately complex systems, but was limited in its ability to represent the diversity in the soil microbial community. Nonetheless, clone/DGGE is a promising strategy for fractionating diverse microbial communities into manageable subsets consisting of small pools of clones.