Effects of Bacillus subtilis and antibiotic growth promoters on the growth performance,intestinal function and gut microbiota of pullets from 0 to 6 weeks

The development of digestive organs and the establishment of gut microbiota in pullets play an important role throughout life. This study was conducted to investigate the effects of Bacillus subtilis (BS) on growth performance, intestinal function and gut microbiota in pullets from 0 to 6 weeks of age. Hy-line Brown laying hens (1-day-old, n = 504) were randomly allotted into four diets with a 2 × 2 factorial design: (1) basal diet group (control); (2) antibiotics group (AGP), the basal diet supplemented with 20 mg/kg Bacitracin Zinc and 4 mg/kg Colistin Sulphate; (3) BS group, the basal diet supplemented with 500 mg/kg BS and (4) mixed group, the basal diet supplemented with both AGP and BS. As a result, when BS was considered the main effect, BS addition (1) reduced the feed conversion ratio at 4 to 6 weeks (P < 0.05); (2) decreased duodenal and jejunal crypt depth at 3 weeks; (3) increased the villus height : crypt depth (V : C) ratio in the duodenum at 3 weeks and jejunal villus height at 6 weeks and (4) increased sucrase mRNA expression in the duodenum at 3 weeks as well as the jejunum at 6 weeks, and jejunal maltase and aminopeptidase expression at 3 weeks. When AGP was considered the main effect, AGP supplementation (1) increased the V : C ratio in the ileum at 3 weeks of age; (2) increased sucrase mRNA expression in the duodenum at 3 weeks as well as the ileum at 6 weeks, and increased maltase expression in the ileum. The BS × AGP interaction was observed to affect average daily feed intake at 4 to 6 weeks, and duodenal sucrase and jejunal maltase expression at 3 weeks. Furthermore, dietary BS or AGP addition improved caecal microbial diversity at 3 weeks, and a BS × AGP interaction was observed (P < 0.05) for the Shannon and Simpson indexes. At the genus level, the relative abundance of Lactobacillus was found to be higher in the mixed group at 3 weeks and in the BS group at 6 weeks. Moreover, Anaerostipes, Dehalobacterium and Oscillospira were also found to be dominant genera in pullets with dietary BS addition. In conclusion, BS could improve intestinal morphology and change digestive enzyme relative expression and caecum microbiota, thereby increasing the efficiency of nutrient utilization. Our findings suggested that BS might have more beneficial effects than AGP in the study, which would provide theoretical evidence and new insight into BS application in layer pullets.     

孕妇肠道微生物组成与孕妇及新生儿糖脂代谢相关性研究

目的研究孕妇肠道微生物组成与孕妇以及新生儿糖脂代谢的相关性。方法选择2017年6月至2018年9月在大连市妇幼保健院定期产检的诊断为妊娠期糖尿病(GDM)的孕妇89例为GDM组,血糖正常孕妇96例为对照组。收集孕妇一般资料,孕妇和新生儿糖脂代谢物、孕妇粪便进行微生物检测。结果 GDM组孕妇空腹血糖、甘油三酯明显高于对照组,高密度脂蛋白水平明显低于对照组(均P<0.05)。GDM新生儿脂联素和血糖明显低于对照组,胰岛素和糖化血红蛋白明显高于对照组(均P<0.05)。对照组孕妇肠道微生物中拟杆菌(Bacteroides)丰富度最高(36.6%),其次是普雷沃菌(Prevotella)(15.3%)、柔嫩梭菌(Faecalibacterium)(10.2%)、考拉杆菌(Phascolarctobacterium)(7.2%)。GDM组孕妇肠道微生物中拟杆菌(Bacteroides)丰富度最高(29.4%),其次是柔嫩梭菌(Faecalibacterium)(19.7%)、普雷沃菌(Prevotella)(11.1%)、考拉杆菌(Phascolarctobacterium)(9.3%)。柔嫩梭菌(Faecalibacterium)与孕妇空腹血糖呈正相关(r=0.377 6,P=0.027 6),拟杆菌(Bacteroides)、埃希菌(Escherichia)与孕妇甘油三酯呈负相关(r=-0.027 5,-0.585 8,P=0.023 7,0.041 3)。柔嫩梭菌(Faecalibacterium)与新生儿空腹血糖呈负相关(r=-0.397 6,P=0.027 6)。结论 GDM孕妇肠道微生物构成与血糖正常孕妇不同,菌群丰富度和多样性较低,并且孕妇肠道菌群与其及新生儿的糖脂代谢相关,调节孕妇肠道菌群或有利于改善其与新生儿的糖脂代谢功能。     

肠道菌群与呼吸道感染患者免疫球蛋白的关系及其肠内营养的疗效

目的分析肠道菌群紊乱对呼吸道感染患者免疫球蛋白水平的影响,探讨肠内营养对此类患者的疗效。方法选取2016年2月至2018年12月在我院接受治疗的116例呼吸道感染患者作为观察组,进一步将其分为非菌群失调组(50例)和菌群失调组(66例),选取同期60例健康体检者作为对照组,比较各组对象肠道菌群失调情况和血清免疫球蛋白水平,同时对菌群失调患者在常规治疗基础上联合应用肠内营养治疗,观察其治疗效果。结果 (1)观察组患者肠道乳杆菌、双歧杆菌数量及双歧杆菌/大肠埃希菌比值(B/E)显著低于对照组,而肠球菌、大肠埃希菌数量显著高于对照组(均P0.05);观察组患者血清IgM、IgA、IgG水平均显著低于对照组(均P0.05);菌群失调组患者血清IgM、IgA、IgG水平均显著低于非菌群失调组(均P0.05)。(2)观察组患者肠道乳杆菌、双歧杆菌数量及B/E值与血清IgM、IgA、IgG水平呈显著正相关(均P0.05),而大肠埃希菌和肠球菌数量与之呈显著负相关(均P0.05)。(3)菌群失调组患者血清ALB、PA水平随治疗时间的延长而逐渐升高,CRP、PCT水平逐渐降低,IgM、IgA、IgG水平逐渐升高,乳杆菌、双歧杆菌数量和B/E值逐渐增加,大肠埃希菌和肠球菌数量逐渐减少(均P0.05)。结论呼吸道感染患者存在明显的肠道菌群失调情况,其与患者免疫球蛋白水平的降低有关,这可能是引发呼吸道感染的主要危险因素。肠内营养支持疗法能有效改善患者肠道菌群失调,降低血清炎性因子水平,增强机体免疫力,提高患者营养状况及治疗效果。     

利用宏基因组学方法分析健康人群肠道微生物与其生理指标的关系

目的探究亚洲健康人群的肠道菌群组成特征及其与血压和年龄相关生理指标的关系。方法应用WGCNA分析,对22个健康个体肠道微生物细菌基因组进行解析。结果亚洲健康人肠道微生物相对丰度最高的细菌门水平分别是Firmicutes(厚壁菌门)、 Bacteroidetes(拟杆菌门)以及Proteobacteria(变形菌门),并且在Proteobacteria中显示高差异性。WGCNA分析结果表明两个模块(yellow,green)中微生物物种丰富度分别与收缩压和舒张压以及年龄呈正相关(t=3.098 1,P=0.005 6;t=3.015 9,P=0.006 8;t=2.390 8,P=0.026 7)。其中Ruminococcus sp.(瘤胃球菌)、Oscillospiraceae sp.(颤螺菌)、Clostridium hathewayi(哈氏梭菌)与血压呈现显著正相关;Intestinibacter(肠杆菌)、Clostridium(梭菌)、Blautia(劳特菌)以及Veillonella(韦荣球菌)属下的Aypic、Tobetsuensis rogosae与年龄呈现正相关。抗性基因注释结果表明,年龄和血压相关核心菌群均富集有较多的大环内酯-林可酰胺-链霉素类、杆菌肽类以及四环素类抗生素抗性基因。其中多黏菌素类抗性基因仅存在于年龄相关核心菌群而氯霉素抗性基因仅存在于血压相关核心菌群。结论健康人肠道微生物物种丰度与血压以及年龄相关,肠道菌群可能在心血管疾病以及衰老过程中发挥重要影响。     

幽门螺杆菌根除治疗对慢性胃炎患者肠道菌群的影响及其与血清hsCRP水平的相关性

目的探究幽门螺杆菌(H.pylori)根除治疗对慢性胃炎患者肠道菌群的影响及其与血清超敏C反应蛋白(hsCRP)水平的相关性。方法选择2018年5月至2019年5月我院收治的87例慢性胃炎患者为研究对象,所有患者均采用枸橼酸铋钾胶囊+雷贝拉唑钠肠溶胶囊+克拉霉素片+阿莫西林克拉维酸钾片进行幽门螺杆菌根除治疗,评价所有患者治疗后临床疗效、H.pylori根除率,比较所有患者治疗前后临床症状积分,肠道肠球菌、葡萄球菌、肠杆菌、乳杆菌、双歧杆菌数量及血清hsCRP水平,采用Pearson相关分析所有患者治疗后肠道菌群数量与血清hsCRP水平的相关性。结果入选患者临床治疗有效率为95.40%,H.pylori根除率为90.80%。患者治疗后腹胀、嗳气、腹痛、纳差评分显著低于治疗前(均P<0.05)。治疗后患者肠道肠球菌、葡萄球菌数量显著高于治疗前,而肠杆菌、乳杆菌、双歧杆菌数量显著低于治疗前(均P<0.05)。患者治疗后血清hsCRP水平显著低于治疗前(P<0.05)。患者治疗后肠道肠球菌、葡萄球菌、乳杆菌、肠杆菌、双歧杆菌数量与血清hsCRP水平无显著相关性(均P>0.05)。结论H.pylori根除治疗能有效改善慢性胃炎患者临床症状,提高H.pylori根除率,降低血清hsCRP水平,但会造成患者肠道菌群失调,且肠道菌群数量与血清hsCRP水平无显著相关性。     

儿童反复呼吸道感染与肠道微生态变化的相关性

目的研究儿童反复呼吸道感染与患儿肠道微生态平衡紊乱的关系。方法选择102例反复呼吸道感染患儿为研究组,167例急性肺炎患儿为肺炎对照组,142例健康体检儿童为正常对照组。采用16S rRNA荧光定量PCR检测3组对象肠道双歧杆菌及大肠埃希菌数量,计算B/E值,并比较3组研究对象细胞免疫功能。结果正常对照组、肺炎对照组以及研究组儿童肠道双歧杆菌数量依次降低,大肠埃希菌依次增多,B/E值依次降低,差异均有统计学意义(均P0.05)。正常对照组、肺炎对照组以及研究组儿童血液中CD3~+、CD4~+细胞水平以及CD4~+/CD8~+依次降低,CD8~+细胞水平依次增高,差异均有统计学意义(均P0.05)。结论儿童反复呼吸道感染与肠道微生态失衡具有一定相关性,肠道微生态稳态的维持可为反复呼吸道感染的防治提供新思路。     

乳果糖联合双歧杆菌三联活菌胶囊在轻微性肝性脑病患者中的应用效果

目的探讨乳果糖联合双歧杆菌三联活菌胶囊在轻微性肝性脑病(MHE)患者中的应用效果。方法选择2015年1月至2019年4月在我院消化科住院就诊的94例MHE患者为研究对象,随机分为观察组和对照组各47例。两组患者均予基础治疗。观察组患者在基础治疗上加用双歧杆菌三联活菌胶囊(630 mg/次,2次/d,温开水送服)联合乳果糖口服液(20 mL/次,3次/d,口服)治疗,连用8周。对照组患者单用乳果糖口服液治疗,剂量、用法及疗程同观察组。观察两组患者治疗前后血氨、血清内毒素(ET)、数字连接试验(NCT)时间和数字符号实验(DST)评分及肠道菌群数量的变化,并比较肝性脑病(HE)的转变率。结果治疗8周后,两组患者血氨、ET和NCT时间均较治疗前明显下降,DST评分较治疗前明显上升,且观察组变化幅度大于对照组(均P0.05)。治疗8周后,两组患者肠道双歧杆菌和乳杆菌数量较治疗前显著增加,大肠埃希菌数量较治疗前显著减少,且观察组变化幅度大于对照组(均P0.05)。治疗后观察组患者HE的转变率为8.51%(4/47),明显低于对照组的23.40%(11/47),差异有统计学意义(χ~2=3.89,P=0.049)。结论乳果糖联合双歧杆菌三联活菌胶囊能显著改善MHE患者智力测验结果,降低HE转化率,其作用机制可能与其能纠正患者肠道菌群紊乱,降低血氨水平,控制内毒素血症相关。     

妊娠晚期阴道B族链球菌的感染对肠道菌群和妊娠结局的影响

目的探究妊娠晚期阴道B族链球菌(group B Streptococcus,GBS)的感染对肠道菌群和妊娠结局的影响。方法选取2018年3月至2019年11月大连市中心医院孕检并分娩的妊娠妇女744人为对象,调查并统计B族链球菌的感染率;筛选有和没有B族链球菌感染妊娠妇女各47人,调查不良妊娠结局的发生率;选取信息匹配的妊娠晚期阴道B族链球菌感染和未感染的妊娠妇女,采集粪便样本,提取菌群DNA,用16S rDNA方法分析菌群变化。结果744名妊娠妇女中B族链球菌检出49例,感染率为6.59%;B族链球菌感染组总的不良妊娠发生比例为76.6%,正常组发生比例为27.7%(χ^2=5.491,P<0.05)。B族链球菌感染组妊娠妇女胎膜早破(χ^2=16.177,P<0.01)、难产(χ^2=21.134,P<0.01)和羊水异常(χ^2=22.989,P<0.05)的发生率与未感染组比较显著增高。B族链球菌感染组妊娠妇女肠道菌群发生显著变化。结论妊娠晚期阴道B族链球菌的感染可能引起肠道菌群紊乱,增加不良妊娠结局。     

结直肠息肉切除术患者肠道微生态失调分析及其与癌变进展的相关性

目的分析结直肠息肉切除术患者肠道微生态失调情况及其与癌变进展的相关性。方法前瞻性选择2015年7月至2016年7月在我院行结直肠息肉切除术的89例患者为研究对象,评价所有研究对象手术前后肠道菌群计数、肠道菌群失调情况,采用单因素和多因素Logistic回归分析结直肠息肉切除术患者癌变的影响因素。结果结直肠息肉患者术后大肠埃希菌计数(10.85±0.50)、粪肠球菌计数(10.12±0.55)显著高于术前(8.34±0.41,7.76±0.37)(均P0.01),结直肠息肉患者术后双歧杆菌计数(2.56±0.68)、乳杆菌计数(2.83±0.71)显著低于术前(5.20±1.06,5.93±0.88)(均P0.01)。结直肠息肉患者术后Ⅰ度菌群失调比例(23.60%)显著低于术前(55.06%)(P0.05),结直肠息肉患者术后Ⅱ、Ⅲ度菌群失调比例(50.56%,25.84%)显著高于术前(34.83%,10.11%)(均P0.05)。随访3年显示89例结直肠息肉切除术患者癌变率为33.71%,性别、病理类型不同的结直肠息肉切除术患者癌变率差异无统计学意义(均P0.05),年龄、遗传史、息肉直径、肠道菌群失调程度不同的结直肠息肉切除术患者癌变率差异具有统计学意义(均P0.05)。年龄、遗传史、肠道菌群失调程度是结直肠息肉切除术患者癌变的影响因素(均P0.05)。结论结直肠息肉切除术患者存在明显肠道微生态失调情况,肠道微生态失调是结直肠息肉切除术患者癌变的危险因素,这对临床防治结直肠息肉切除术患者癌变有重要指导意义。     

大豆异黄酮对骨质疏松大鼠模型的作用探讨

目的研究大豆异黄酮促进骨质疏松大鼠骨形成的作用及其肠道微生态的变化。方法从60只SPF级SD雌性大鼠中随机挑选50只建立去卵巢骨质疏松大鼠模型,余下10只为假手术组。将建模成功的大鼠随机分为5组,模型组、大豆异黄酮高、中、低剂量组(320 mg/kg、160 mg/kg、80 mg/kg的大豆异黄酮)、阿仑膦酸钠组(1 mg/kg阿仑膦酸钠),每日1次,治疗10周。比较治疗前后大鼠骨密度、血清1型前胶原N端前肽(P1NP)、骨碱性磷酸酶(BALP)、血清骨钙素(BGP)水平和肠道微生物变化。结果治疗后,模型组大鼠骨密度、血清P1NP、BALP、BGP水平均低于假手术组(P<0.05),阿仑膦酸钠组和大豆异黄酮高、中、低剂量组均高于模型组(P<0.05)。治疗后,阿仑膦酸钠组和大豆异黄酮高、中、低剂量与模型组比较股骨组织病变减轻;厚壁菌门、梭菌纲、芽孢杆菌纲、毛螺菌科、乳杆菌科、普氏菌科、肠球菌科、毛螺菌属、乳杆菌属、罗氏菌属、布劳特氏菌属、粪球菌属、普氏菌属水平相对丰度模型组均低于假手术组(P<0.05),阿仑膦酸钠组和大豆异黄酮高、中、低剂量组均高于模型组(P<0.05)。拟杆菌门、变形菌门、拟杆菌纲、γ变形菌纲、毛菌纲、拟杆菌科、肠杆菌科、拟杆菌属、别样棒菌属、肠杆菌属模型组均高于假手术组(P<0.05),阿林磷酸钠组和大豆异黄酮高、中、低剂量组均低于模型组(P<0.05)。LEfSe分析结果显示,与模型组比较,阿仑膦酸钠组和大豆异黄酮高、中、低剂量组治疗后丁酸球菌属、放线菌属、拟杆菌科、拟杆菌属水平降低,消化球菌科、韦荣氏菌科、普氏菌属水平升高。结论大豆异黄酮可提高骨密度,提高血清骨形成指标水平,促进骨质疏松大鼠骨形成,还可改善大鼠肠道菌群。