基于16S rDNA与1H NMR技术探讨高脂血症兔肠道菌群和代谢物变化

目的 观察高脂血症模型兔的代谢物与肠道微生物变化并分析其相互关系。方法 雄性新西兰兔16只,随机分为正常组和模型组,每组8只。正常组喂普通饲料,模型组高胆固醇饮食。12周后比较2组兔血脂水平。利用16S rDNA测序技术检测兔粪便肠道菌群变化,采用1H NMR代谢组学分析结肠代谢物改变。结果 与正常组比较,模型组兔血清LDL-C、TG、TC水平显著升高（均P<0.01）;模型组兔肠道菌群结构发生改变,厚壁菌门、Lachnospiraceae＿NK4A136＿group、un＿f＿Lachnospiraceae、Subdoligranulum等菌群丰度上升,Lachnospiraceae＿NK4B4＿group、un＿o＿Gastranaerophilales等菌属丰度下降。2组差异代谢物通路分析主要涉及谷氨酰胺与谷氨酸代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,磷脂代谢。Lachnospiraceae＿NK4A136＿group、un＿f＿Lachnospiraceae、un＿o＿Gastranaerophilales等菌属与差异代谢物有较强相关性。结论 高脂血症的病理过程可能通过Lac...     

适量饮酒对大鼠肠道菌群与血脂水平的影响及二者相关性

目的 探究适量饮酒对大鼠肠道菌群和血脂水平的影响以及肠道菌群与血脂水平相关性。方法 28只雄性SD大鼠随机分为4组：对照组、乙醇组、低剂量白酒1组及低剂量白酒2组。分别灌胃生理盐水、酒精（1.83 g/kg）、白酒（1.83 g/kg和3.66 g/kg两个剂量）,连续灌胃30 d。检测大鼠血清高密度脂蛋白（HDL）、三酰甘油（TG）和总胆固醇（TC）水平,采用16S rDNA测序分析各组肠道菌群差异菌种并分析肠道菌群与血脂水平相关性。结果 实验表明适量饮用白酒组较乙醇组可降低大鼠血清TG和TC水平。16S r DNA测序分析显示适量饮酒组较乙醇组可增加肠道脱硫弧菌属（Desulfovibrio）、瘤胃球菌属（Ruminococcaceae＿UCG-005）、罗氏菌属（Roseburia）、别样棒菌属（Allobaculum）及粪杆菌属（Faecalibaculum）相对丰度。其中Desulfovibrio与TG和TC水平呈负相关,Ruminococcaceae＿UCG-005和Allobaculum与TC水平呈负相关,Roseburia与HDL水平呈负相关,Faecalibaculu...     

冬末春初圈养梅花鹿健康与腹泻个体粪便菌群的比较分析

腹泻是制约梅花鹿(Cervus nippon)养殖发展的主要因素之一，通常与肠道菌群失衡有关，而健康与腹泻梅花鹿个体菌群组成变化尚不清楚。为探究健康与腹泻梅花鹿肠道菌群差异，分析梅花鹿腹泻原因，以圈养雄性梅花鹿为实验对象，采集正常及腹泻梅花鹿粪便共18份，通过16S rRNA基因测序进行比较分析。研究结果表明，腹泻组菌群丰度及多样性较健康组均有所下降。在门至属水平，腹泻组理研菌科(Rikenellaceae)、克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)等有益菌丰度下降，Treponema＿2菌属等促炎菌丰度上升。此外，瘤胃球菌科UCG-014菌属(Ruminococcaceae＿UCG-014)和理研菌科RC9菌属(Rikenellaceae＿RC9＿gut＿group)在健康组中显著富集；疣微菌门(Verrucomicrobia)、拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、阿克曼氏菌属(Akkermansia)在腹泻组显著富集。腹泻梅花鹿与健康梅花鹿粪便菌群组成和多样性存在显著差异，疣微菌门丰度升高可能是导致梅花鹿腹泻的一个原因。     

16S rDNA测序研究高脂饮食诱导的高脂血症大鼠肠道菌群变化

目的 通过高脂饮食诱导大鼠高脂血症,采用16S rDNA测序检测高脂血症大鼠肠道菌群变化情况。方法 SD大鼠20只(清洁级),按体质量随机分为模型组和对照组,对照组大鼠给予维持饲料,模型组大鼠给予高脂饲料。1周后检测血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平。采集大鼠粪便,采用16S rDNA测序法对大鼠肠道菌群进行分析,考察高脂血症大鼠肠道菌群变化情况。结果 高脂血症大鼠肠道菌群生物多样性(Alpha多样性和Beta多样性)发生显著变化,肠型与对照组差异明显,在门、科、属等多个水平差异均具有统计学意义。其中,厚壁菌门(Firmicutes)和念珠菌门(Candidatus saccharibacteria)数量显著下降,拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)数量显著升高。结论 高脂饮食诱导的高脂血症可引起大鼠肠道菌群发生显著变化。     

泽泻对高脂高糖饮食大鼠肠道菌群多样性的影响

目的研究泽泻对高脂高糖饮食大鼠的降血脂作用与肠道菌群多样性的相关性,并测定高脂高糖饮食大鼠肠道菌群丰度与多样性的变化。方法将32只健康雄性SD大鼠随机分成正常组(control group,CON)、高脂高糖模型组(high-fat and high-sucrose diet group,HFS)、高脂高糖饲料加二甲双胍干预组(metformin treatment group,MET)和高脂高糖饲料加泽泻醇提取物干预组(Alisma orientale extract group,AOE)。每组8只,造模4周后分别灌胃给予相应药物,连续4周。CON组和HFS组灌胃给予生理盐水。检测血清TC、TG、LDL-C及HDL-C水平及其他指标,提取肠道菌群总DNA,分析肠道微生物的变化。结果 HFS组的TC、LDL-C水平明显高于CON组(Ps0.05),给药4周后,AOE组TC、LDL-C水平均显著性降低(Ps0.05)。高通量测序结果显示,AOE组中与脂质代谢、多聚糖生物合成与代谢相关的肠道菌群多样性及丰度增加显著,肠道菌群的生态环境得以改善,形成了新的肠道菌群稳态。结论泽泻醇提取物可以有效降低高脂高糖饮食大鼠的血脂水平,对其肝脏具有保护作用。泽泻醇提取物也能通过改变肠道菌群的丰度、多样性和功能类群等靶标进行脂质代谢调节。     

铁皮石斛和百令胶囊对老年SD大鼠肠道菌群的影响

目的探讨铁皮石斛和百令胶囊对自然衰老SD大鼠肠道菌群组成和多样性的影响。方法选取自然衰老SD雄性大鼠30只随机分为5组,分别为铁皮石斛高(400 mg/kg)、中(200 mg/kg)、低(100 mg/kg)剂量组及百令胶囊组(40 mg/kg)、空白对照组,每组6只,对各组大鼠连续灌胃8周。在灌胃结束后,取各组大鼠的新鲜粪便,通过16S rRNA测序技术分析粪便菌群,采用生物信息学方法对大鼠肠道菌群结构和多样性进行分析。结果与空白对照组相比,PCoA和韦恩图分析结果显示铁皮石斛和百令胶囊使大鼠肠道菌群结构发生显著变化;铁皮石斛高剂量组放线菌门(Actinobacteria)菌群数量增多,Patescibacteria和厚壁菌门(Firmicutes)菌群数量减少,并且铁皮石斛高剂量组增加了肠道菌群种类的丰富度,如新增疣微菌门(Verrucomicrobia);百令胶囊组肠道菌群组成差异不显著,在原菌群的基础上调整其组成比例,表现为厚壁菌门数量增多,变形菌门(Proteobacteria)数量减少。结论铁皮石斛和百令胶囊对自然衰老大鼠肠道菌群具有调节作用,不同剂量的铁皮石斛对肠道菌群有不同的调节作用。铁皮石斛高剂量组对肠道菌群的调节具有重要意义,可增加有益菌的丰度,降低有害菌的丰度。     

大鼠肥胖抑郁模型建立及肠道菌群多样性的性别差异研究

目的 肥胖抑郁大鼠模型建立并对比研究肠道菌群多样性的变化。方法 采用高脂饲料喂养和CUMS经典造抑郁方法建立肥胖抑郁模型。将SD大鼠随机分为正常组(C组)、单纯肥胖组(F组)、单纯抑郁组(Y组)和肥胖抑郁组(FY组),整个造模持续5个月，通过糖水偏好实验、旷场实验和强迫游泳实验来评估大鼠抑郁样行为，检测模型鼠血清雌激素水平和血脂4项，并采集各组大鼠粪便样品，通过16S rDNA高通量测序法和生物信息分析软件分析测序结果，比较各组大鼠肠道菌群多样性的变化。结果 高脂饮食和CUMS方法成功制作肥胖抑郁鼠模型，肥胖和肥胖抑郁雌性大鼠雌激素水平明显升高，而雄性各组间雌激素水平无显著性差异。雌雄鼠的FY组肠道菌群α多样性具有显著差别，拟杆菌门和厚壁菌门B/F比值下降，且雄鼠肥胖抑郁B/F值只有雌鼠的一半左右。在属水平，研究结果表明雌雄鼠FY组和F组肠道菌群中Blautia等8个菌群变化一致，但是雌性与雄性在拟杆菌属等各有少量菌群的变化不一致。雌雄肥胖抑郁模型中，肠道菌群革兰氏阳性菌和阴性菌的组成出现差异，G⁺的构成，雌性和雄性均由由厚壁菌门和放线菌门构成，但构成比例不一样。...     

小檗碱对肠易激综合征大鼠肠道菌群的影响

目的通过口服小檗碱(Berberine,BBR)治疗大鼠肠易激综合征(IBS),初步研究小檗碱对IBS大鼠肠道菌群的影响。方法用避水应激试验制作大鼠IBS模型,分别给予模型大鼠小剂量(25mg/kg)小檗碱、大剂量(100mg/kg)小檗碱和利福昔明干预治疗10d,检测大鼠肠道菌群丰度、生物多样性及菌群结构组成的变化。结果避水应激试验造模后模型组大鼠排便次数增多、腹外斜肌EMG明显升高,肠道可见微炎症表现。小檗碱干预后,IBS大鼠排便增多情况、内脏高敏感性和肠道微炎症情况均显著改善,其中大剂量小檗碱组优于小剂量组。经小檗碱干预后,大鼠肠道菌群多样性显著降低,大剂量小檗碱抑菌作用强于小剂量小檗碱。大剂量小檗碱可显著提高IBS大鼠肠道乳杆菌科细菌的比例,同时降低肠杆菌科细菌的比例。结论小檗碱可以显著降低IBS大鼠内脏高敏感性,改善肠道微炎症,减少IBS大鼠排便增多症状。小檗碱可以调节肠道菌群丰度和多样性,且剂量越大,抑菌作用越明显。肠道乳杆菌科细菌在小檗碱治疗肠易激综合征的过程中可能起一定作用。     

舍得老酒对大鼠肠屏障功能及肠道菌群的影响

目的 探究舍得老酒对大鼠肠屏障功能及其肠道菌群构成的影响。方法 将28只SPF级180～220 g SD雄性大鼠随机分为4组（n=7）：对照组、乙醇组、舍得老酒1组及舍得老酒2组。分别灌胃生理盐水、酒精（7.6 mL/kg）及舍得老酒（3.8 mL/kg和7.6 mL/kg 2个剂量）,连续灌胃4周。检测结肠紧密连接蛋白mRNA表达水平,血清炎症相关分子水平;采用流式细胞仪检测脾脏免疫细胞水平;采用测序检测粪便肠道菌群构成。结果 乙醇组大鼠紧密连接蛋白mRNA表达水平较低,血清中的肿瘤坏死因子-α浓度较高,白介素10浓度较低,而舍得老酒2个剂量组均不同程度地改善了乙醇对大鼠肠屏障功能的不良反应。舍得老酒7.6 mL/kg剂量组可能通过降低CD4+T细胞比例而减少炎症的发生。舍得老酒3.8 mL/kg组大鼠肠道菌群alpha多样性高于其他3组。4组大鼠肠道菌群组成具有一定差异,门水平上,乙醇组拟杆菌门相对丰度较其他组高,厚壁菌门与拟杆菌门比值（F/B）低于其他3组;属水平上,乙醇组Ruminiclostridium＿6、Prevotella＿9及Lachnospiraceae＿NK4A1...     

罗伊乳杆菌对小鼠血清细胞因子含量和 肠道菌群的影响

目的探讨罗伊乳杆菌对小鼠免疫力及肠道菌群的影响。方法将50只昆明系小鼠按体重随机分成5组:空白对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组和发酵上清液组。空白对照组灌胃等量生理盐水,其余各组分别灌胃罗伊乳杆菌菌液及发酵液上清21d后,眼球取血收集血清,采用ELISA法检测IL-2、IFN-γ、IgA和IgG含量;采用16SrRNA基因高通量测序分析小鼠肠道菌群变化。结果与对照组相比,其余各组小鼠血清IL-2、IFN-γ、IgA和IgG的水平均明显升高,粪便菌群丰度有所增高,多样性降低。与对照组相比,低剂量组和中剂量组小鼠粪便菌群结构无显著差异,而高剂量组和发酵上清液组小鼠粪便菌群结构差异显著。结论罗伊乳杆菌可以增强小鼠免疫力,提高菌群丰度,改变小鼠肠道菌群结构。     

双乙酸钠对小鼠肠道菌群结构和功能的影响

肠道菌群在功能和代谢方面的研究日益成熟,但针对食品添加剂双乙酸钠对人体肠道菌群作用的研究目前仍鲜少有报道。为了探究其对肠道菌群及人体健康的潜在益处及危害,以小鼠为模型,以双乙酸钠为干预物质,干预剂量为0.3 g/(kg·d),干预1周后,收集实验小鼠和空白对照组小鼠的粪便并用菌群16S rDNA高通量测序进行肠道菌群的物种鉴定和丰度检测。对所得数据进行分析,得到小鼠肠道菌群的多样性与丰度比例等指标。结果显示,实验剂量下的双乙酸钠干预后,小鼠的肠道菌群无论是菌群种类还是丰度都有了显著改变,属水平新增447种,减少142种。根据丰度比例变化最显著的9种菌,如拟杆菌属(Bacteroides)、AKK(Akkermansia)等,并结合菌群代谢功能预测,脂肪酸合成显著上调,碳水化合物代谢、氨基酸代谢、脂代谢等明显下调,推测摄入高剂量的双乙酸钠可能有增加肥胖、过敏、慢性炎症和肠胃炎的风险。     

基于16S rDNA测序绝经综合征抑郁患者肠道菌群结构与功能性分析

目的 通过16S rDNA测序技术对绝经综合征抑郁患者肠道菌群分布、多样性和基因功能进行分析,探讨肠道菌群与绝经综合征抑郁发生的关联。方法 选取2021年6月至2022年3月就诊于我院妇科门诊的绝经综合征抑郁患者19例为观察组（A组）,同期绝经综合征患者10例为对照组（C组）。利用16S r DNA基因测序法对患者肠道菌群进行物种注释分析和功能比较,统计两组肠道菌群分布、多样性和基因功能的变化。结果 两组肠道菌群差异明显。GraPhlAn物种组成图显示,患者肠道菌群总体以厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和变形菌门组成。在门水平,与C组相比,A组放线菌门、变形菌门相对丰度较低,拟杆菌门相对丰度较高。在属水平,与C组相比,A组拟杆菌属、小杆菌属、巨单胞菌属、Lachnospiracea＿incertae＿se相对丰度较高,而Gemmiger、布劳特菌属、普雷沃菌属、粪球菌属、粪杆菌属、双歧杆菌属相对丰度偏低。进一步在属水平上选取了10种相对丰度差异具有统计学意义的菌群（P<0.05）：韦氏球菌属、消化球菌属、巨单胞菌属、史雷克菌属在A组的相对丰度较高（P<0.05）,柯林斯菌属、C...     

适量摄入白兰地对健康大鼠肠道菌群的影响

目的探讨适量摄入白兰地对健康大鼠生理功能及肠道菌群的影响。方法将15只雄性SD大鼠分为对照组(n=7)和白兰地组(n=8),分别以自来水和白兰地进行灌胃,剂量为3.3 mL/kg。灌胃8周后,测定大鼠体质量、体质量增长率、肝脏指数、肝脏抗氧化酶和血清生化指标,并观察肝脏病理切片。灌胃结束时,收集大鼠新鲜粪便样本,应用Illumina-MiSeq测序平台进行16S rRNA基因V3-V4区测序,分析其肠道微生物群落结构、丰富度、多样性及组间差异,同时,对大鼠肠道微生物与生理指标之间的相关性进行分析。结果白兰地组大鼠体质量、进食量、总蛋白、白蛋白、球蛋白、尿素、肌酐/尿素和高密度脂蛋白胆固醇均显著低于对照组(t=2.856、1.152、4.144、4.320、3.393、3.495、3.666、2.223,均P0.05),且两组肝脏病理切片均未见病理改变。在门水平上,两组大鼠肠道菌群主要由厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、Candidatus-Saccharibacteria和放线菌门(Actinobacteria)组成,而白兰地组大鼠中放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度显著低于对照组(P0.05),螺旋体门(Spirochaetes)的相对丰度显著高于对照组(P0.05);在属水平上,白兰地组大鼠肠道中Saccharibacteria_genera_incertae_sedis的相对丰度显著低于对照组(P0.05)。LEfSe分析显示,螺旋体门(Spirochaetes)、螺旋体科(Spirochaetaceae)、Lactobacillus_johnsonii_F19785、双歧杆菌属(Bifidobacterium)是引起两组肠道菌群差异的主要菌群。与生理指标的相关性分析显示,体质量增长量与Odoribacter和另枝菌属(Alistipes)呈负相关[r=-(0.571～0.566),P0.05],乳杆菌属(Lactobacillus)与低密度脂蛋白胆固醇呈负相关(r=-0.722,P0.05),罗斯菌属(Roseburia)与胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇呈正相关(r=0.555～0.621,P0.05),总蛋白与韦荣球菌属(Veillonella)和罗氏菌属(Rothia)呈正相关(r=0.637～0.643,P0.05),双歧杆菌属(Bifidobacterium)与血清生化检测中的尿素、总蛋白和球蛋白呈正相关(r=0.606～0.653,P0.05),与肌酐呈负相关(r=-0.612,P0.05)。结论摄入白兰地对健康SD大鼠生长发育未产生不良影响,也未对大鼠肝脏和肾脏造成损伤,但可显著减缓大鼠体质量增长,且对大鼠某些肠道菌群的丰富度和组成产生一定的影响。     

松萝调节结肠菌群抗动脉粥样硬化研究CSCD

目的 研究松萝通过调节结肠菌群的失调,改善动脉粥样硬化(AS)病理状态的作用机制,为松萝醇提物抗AS提供新的实验基础。方法 将48只SD大鼠随机等量分为正常对照组、模型对照组、阳性对照组以及松萝醇提物低、中、高剂量组。高脂饲料联合腹腔注射VD_(3)建立AS大鼠模型。用阳性药物辛伐他汀及低、中、高剂量的松萝醇提物对AS模型大鼠干预治疗,4周后,运用酶联免疫吸附法测定各组大鼠血清中总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平,计算动脉粥样硬化指数(AI),通过HE染色检测大鼠主动脉病理形态,采用16S rDNA高通量测序技术检测结肠菌群数量。结果 松萝醇提物能显著改善模型大鼠主动脉的斑块沉积,显著降低TC、TG、LDL-C水平和AI及升高HDL-C水平(均P<0.05)。基于16S rDNA测序技术分析,松萝醇提物的干预治疗可以下调结肠菌群中致病菌毛螺旋菌属和志贺菌属的相对丰度,上调益生菌拟杆菌属的相对丰度。其中,中剂量松萝醇提物对AS导致的肠道菌群失调有显著调节作用。结论 松萝对AS具有良好的治疗效果,其作用机制可能与改善肠道菌群结构紊乱,促进AS模型大鼠的脂质代谢有关。     

基于16S rDNA技术研究隔药饼灸对高脂血症兔肠道菌群属水平的影响

目的 研究隔药饼灸对高脂血症兔属水平肠道菌群的作用，筛选相关菌属。方法 将24只兔按随机数表法分为正常组、模型组和隔药饼灸组，每组8只；干预12周后，观察TC、TG、LDL-C水平的变化，采用16S rDNA高通量测序技术分析属水平菌落差异。结果 与模型组比较，隔药饼灸组兔血清LDL-C、TG、TC水平均下降（均P<0.05）。隔药饼灸组肠道菌群结构发生改善，un＿f＿Muribaculaceae、un＿o＿Gastranaerophilales、瘤胃球菌科UCG-014属、阿克曼菌属相对丰度均显著提高（均P<0.05），毛螺菌属NK4A136、瘤胃梭菌属6、拟杆菌属相对丰度均降低（均P<0.05）。结论 隔药饼灸能改善异常血脂及调整菌群结构，可能与上调un＿f＿Muribaculaceae、un＿o＿Gastranaerophilales、瘤胃球菌科UCG-014属、阿克曼菌属相对丰度，降低毛螺菌属NK4A136、瘤胃梭菌属6、拟杆菌属相对丰度有关。     

基于16S rDNA测序技术分析功能性便秘患者粪便菌群

目的 运用16S rDNA测序技术分析功能性便秘（FC）患者粪便菌群特征,以期寻找FC特征菌,为FC诊治寻找新的治疗靶点。方法 收集福建中医药大学附属第二人民医院60例实验组（FC患者）和30例正常组的粪便,采用16S rDNA测序技术分析粪便菌群结构,并进行基因功能的预测。结果 两组在门水平上,主要由厚壁菌门和拟杆菌门组成;在属水平上,主要优势菌以粪杆菌属和拟杆菌属为主。实验组粪便菌群丰富度指数Chao1、Observed＿OTUs较正常组升高（P<0.05）,多样性指数Shannon指数和Simpson指数虽有上升趋势,但差异无统计学意义（P> 0.05）。布劳特菌属、罗氏菌属、 Ruminococcus＿gnavus＿group、Ruminococcus＿gauvreauii＿group、Eubacterium＿hallii＿group、Anaerostipes、Lachnospiraceae＿ND3007＿group、Dorea、乳球菌属在实验组中丰度均显著降低（P<0.01）。实验组特征菌为小杆菌属,正常组为布劳特菌属和埃希菌-志贺菌属。实验组蔗糖降解Ⅲ（P...     

基于肠道菌群探讨雄性WHBE兔与日本大耳白兔胆固醇代谢的差异性

目的 从肠道菌群途径分析雄性日本大耳白兔黑眼系(white hair and black eyes rabbit, WHBE兔)和日本大耳白兔胆固醇代谢的差异性。方法 各取4～5月龄雄性WHBE兔和日本大耳白(JW)兔6只,取血检测血脂水平,并取结肠内容物提取DNA后进行16S rRNA微生物测序,观察肠道菌群结构与功能的变化。结果 雄性WHBE兔血清总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白-胆固醇水平(LDL-C)均明显低于JW兔(P<0.05)。多样性分析显示,两品系兔的肠道微生物群分离明显,WHBE兔Chao1指数显著低于JW兔(P<0.05)。在门水平,WHBE兔梭杆菌门、软壁菌门和蓝藻菌门的丰度低于JW兔(P<0.05,P<0.01),且厚壁菌门/拟杆菌门比值亦低于JW兔(P> 0.05)。在属水平,WHBE兔中有24个菌属的相对丰度与JW兔存在显著性差异(P<0.05,P<0.01)。LEFSe分析显示,WHBE兔中发现了5个关键菌属,以理研菌科RC9群(Rikenellaceae＿RC9＿gut＿group)最多;JW兔中发现了10个关键菌...     

肥胖人群肠道菌群特征分析及机器学习模型

【背景】肠道菌群与人体健康之间的关系吸引了越来越多的关注,成为目前热门的研究热点。【目的】基于美国肠道计划公开数据库,对肥胖和健康人群肠道菌群进行比较分析,解析肥胖人群肠道菌群特征,并基于肠道菌群建立机器学习模型预测人群肥胖的状态,为基于肠道菌群干预肥胖提供理论基础。【方法】从公开数据库中获取美国肠道计划中的肠道菌数据,经过筛选得到1 655个健康(18.530)成年人的肠道菌群数据。针对α多样性,进行了Wilcox秩和检验分析并通过logsitic回归判定α多样性与肥胖之间的关系;对Unweighted Unifrac、Weighted Unifrac和Bray-Curtis三种β多样性距离进行主成分分析(principal component analysis,PCA),探索肥胖与健康人群在肠道菌群组成上的差异;对于物种差异,进行Wilcox秩和检验探索差异菌属;通过PICRUSt分析预测可能的代谢通路,同时与肠道菌群进行相关性分析。利用Scikit-Learn软件包基于属水平的肠道菌群数据建立肥胖分类机器学习模型,并进行网络搜索确定最佳模型参数。【结果】经过Wilcox秩和检验,发现肥胖人群的α多样性都较健康人群显著下降,logistic回归表明α多样性与人体肥胖状态有相关性。经过基于Weighted unifrac、Unweighted unifrac和Bray-curtis三种距离的PCA,肥胖和健康人群的肠道菌群结构上无明显差异;在门水平上,肥胖人群中的Firmicutes和Bacteroidetes比值较低,在属水平上共发现57个在两组之间具有显著性差异的属,其中肥胖人群中的Ruminococcus相对丰度较高,而Prevotella、Akkermansia和Methanobacteriales的相对丰度较低;PICRUSt预测的代谢通路有63个代谢通路在两组之间具有显著差异;梯度提升回归树对于基于肠道菌群预测肥胖人群效果最好,受试曲线下与坐标轴围成的面积(area under curve,AUC)值可以达到0.769,测试集精度可以达到0.725。【结论】基于大规模的肠道菌群数据揭示了肥胖人群肠道菌群的特征,将机器学习运用到肥胖预测上面,为精准膳食、精准医疗提供新的研究思路和理论基础。     

基于16S rRNA基因测序研究金银花和山银花对急性肺损伤大鼠肠道菌群的影响

目的研究金银花(忍冬)和山银花(灰毡毛忍冬和黄褐毛忍冬)对急性肺损伤(ALI)大鼠肠道菌群的影响。方法 60只SD大鼠随机分为正常组、模型组、阳性组、忍冬组、灰毡毛组和黄褐毛组,每组10只。灌胃给药5 d后,除正常组外其余组大鼠均腹腔注射LPS,建立ALI模型。检测大鼠血清和肺泡灌洗液(BALF)中IL-1β、IL-6和TNF-α的含量,HE染色观察肺脏组织病理学变化,利用Illumina MiSeq测序平台对大鼠粪便样本进行16S rRNA基因测序。结果与正常组相比,模型组大鼠血清和BALF中IL-1β、IL-6、TNF-α的含量升高(均P0.05),组织切片显示肺组织结构发生改变,提示造模成功;与模型组相比,忍冬组和黄褐毛组大鼠血清和BALF中IL-1β、IL-6、TNF-α的含量降低(均P0.05),灰毡毛组对ALI改善不明显(P0.05)。Alpha多样性显示,与模型组比较,除灰毡毛组外均能下调急性炎症引起的菌群丰度和多样性的增加。利用LEfSe分析挖掘差异菌属,与正常组相比,模型组大鼠肠道志贺菌属、Turicibacter、变形杆菌属丰度增加,Adlercreutzia丰度减少。忍冬可降低变形杆菌属丰度,增加阿克曼菌属、双歧杆菌属、拟杆菌属、Adlercreutzia等的丰度;黄褐毛忍冬使脱硫弧菌属丰度减少,拟杆菌属、阿克曼菌属、瘤胃球菌属等丰度增加。由菌群与炎症因子的关联性分析看出,志贺菌属、脱硫弧菌属、梭菌属与IL-1β、IL-6和TNF-α的含量呈正相关,阿克曼菌属、瘤胃菌属、双歧杆菌属与IL-1β、IL-6和TNF-α的含量呈负相关。结论研究表明忍冬和黄褐毛忍冬可能通过调节肠道菌群结构,影响炎症因子水平而对急性肺损伤有一定的预防作用。     

冠突散囊菌黑茶发酵液对消化酶活性影响的研究

在模拟人体胃肠环境中研究不同发酵时期的冠突散囊菌黑茶发酵液对淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性的影响。结果表明冠突散囊菌黑茶发酵液能显著提高α-淀粉酶、蛋白酶活力,并有效抑制脂肪酶活力。冠突散囊菌发酵液利于淀粉、蛋白质消化吸收,抑制脂肪分解吸收,为解释茯砖茶的保健功能提供了理论依据。