运动对小鼠肠道菌群的影响

目的 利用PCR-DGGE方法比较运动小鼠和正常小鼠肠道菌群的结构和数量变化,研究运动对肠道菌群的影响。方法 从5只正常Balb/c小鼠和5只运动C57BL/6J小鼠的粪便中提取细菌基因组总DNA,用聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）的方法获得小鼠肠道菌群分布图谱,对图谱进行相似性、多样性以及优势条带的序列分析。结果 PCR-DGGE结果图显示运动小鼠肠道菌群的多样性明显增加,优势菌群发生转变,序列分析表明变形菌门明显减少,厚壁菌门成为优势菌型。结论 运动会对小鼠肠道菌群产生影响。     

肠道菌群相关代谢产物影响骨代谢的研究进展

肠道菌群是包括细菌和真菌在内的多种微生物的总称,定植于宿主肠道中,与宿主形成复杂的共生关系,在维持人体健康中起重要作用。目前肠道菌群调节骨代谢已经成为研究的热点,除了肠道菌群影响骨代谢外,肠道菌群的代谢产物也可以影响骨代谢。肠道菌群代谢产物,如短链脂肪酸、色氨酸、胆汁酸、硫化氢和维生素B等都对骨代谢有直接或间接的影响。本文对肠道菌群相关代谢产物影响骨代谢的机制进行探讨,以期为治疗骨质疏松症提供新的思路。

     

健脾益肾通络方对MPTP诱导的帕金森病小鼠肠道菌群与短链脂肪酸的调节作用

探讨健脾益肾通络方（JYTR）对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（MPTP）诱导的帕金森病小鼠肠道菌群组成和短链脂肪酸的影响。

将成年雄性C57BL/6小鼠随机分成3组：空白组、MPTP组、MPTP+JYTR组,每组15只。采用爬杆、悬挂、横梁实验评估运动情况。采用免疫荧光法检测纹状体酪氨酸羟化酶（TH）的表达。采用蛋白印迹法检测纹状体和结肠中α-突触核蛋白（α-syn）的表达。采用16S核糖体RNA（16S rRNA）基因测序评估肠道菌群的变化。采用气相色谱质谱法（GC-MS）分析小鼠粪便短链脂肪酸的水平。最后对差异菌群和短链脂肪酸进行相关性分析。

与MPTP组相比,MPTP+JYTR组小鼠悬挂评分增加（P=0.040）,爬杆时间和横梁行走时间显著缩短（P=0.042、P＜0.001）;纹状体TH表达显著增加（P=0.045）,纹状体、结肠中α-syn表达显著减少（P=0.011、P=0.037）;肠道菌群alpha多样性、beta多样性显著改变;门水平方面拟杆菌门丰度增加（P=0.003）,厚壁菌门、疣微菌门丰度均显著减少（P=0.001、P=0.011）;科水平方面毛螺菌科丰度显著升高（P=0.001）,嗜黏蛋白阿克曼菌科、丹毒丝菌科丰度均显著降低（P=0.008、P=0.004）;短链脂肪酸中乙酸、丙酸水平均显著增加（P=0.014、P=0.010）。相关性分析显示爬杆时间、悬挂评分、横梁时间均与肠道菌群、短链脂肪酸存在相关性。

JYTR可以通过调节肠道菌群失调和改善短链脂肪酸水平起到治疗帕金森病的作用。

     

加替沙星对小鼠肠道菌群的影响

目的 了解加替沙星正常剂量用药和非正常剂量用药方式对小鼠肠道菌群的影响.方法 24只昆明小鼠随机分为3组,每组8只,对照组只灌胃生理盐水,另外2组分别按正常剂量和正常剂量的一半给小鼠灌胃加替沙星溶液,7 d后无菌采取小鼠粪便,观察各组小鼠粪便中双歧杆菌、类杆菌、乳酸杆菌、大肠埃希菌及肠球菌数量.结果 加替沙星灌胃7 d后,与给药前相比,肠杆菌和肠球菌药敏结果无明显变化.灌胃前后肠杆菌对CIP、LEV、GAT、AM、CRO、AMK、NOR均敏感,肠球菌对AM、LEV、VA、GAT均敏感,对NOR、CIP、CRO敏感性不同.2种用药方式可导致大肠埃希菌数量显著减少(P＜0.05),肠球菌数量稍有增加(P＞0.05).而双歧杆菌、乳酸杆菌和类杆菌数量无明显变化(P＞0.05).结论 加替沙星2种用药方式短时期对肠道菌群影响不大(肠杆菌除外),不易产生耐药性.其杀灭肠杆菌的作用远大于对厌氧菌的作用.     

肠道菌群的性别二态性及其潜在影响机制

细菌16S rRNA测序产生的大量数据表明,性别或性类固醇会影响人类和啮齿类动物肠道细菌的分类学组成。肠道菌群多样性在婴儿期增加,五岁之后稳定下来,无明显性别差异;而不同生命时期(如青春期、更年期)或性腺切除术等因素均可导致肠道微生物组发生改变,提示肠道微生物中性别二态性差异由性类固醇水平所驱动,性类固醇水平差异可能通过影响肠道粘膜完整性通透性、结合肠道性激素受体、调节β-葡萄糖醛酸酶剂胆汁酸水平等方式影响肠道菌群。本文回顾了新近性别对动物和人类肠道菌群影响的相关研究,对其可能的机制进行综述。     

肠道菌群与分泌性IgA相互关系的研究进展

肠道不仅是消化吸收和营养物质交换的重要场所,也是最大的免疫器官。人体肠道中栖息着大量细菌,约10^14,500～1000多种类,包括需氧菌、厌氧菌和兼性厌氧菌,这些肠道细菌和来自外界的食物抗原、病原微生物持续不断的刺激肠道,激活黏膜免疫,维持免疫自稳。     

性激素变化对小鼠肠道菌群构成的影响

肠道菌群在维持宿主免疫和消化系统功能方面发挥着重要作用,肠道菌群的多样性和丰富度是衡量宿主健康状况的重要生理指标。性激素对动物生长发育发挥重要作用,但其对肠道菌群构成影响的相关实验研究相对较少。本研究以模式生物小鼠（Mus musculus）为对象,探究性激素的变化对小鼠肠道菌群构成的影响。采用外科手术方式建立小鼠去势模型,通过16S r RNA高通量测序技术,研究性激素对小鼠肠道菌群构成的影响。研究结果表明,雌性小鼠和雄性小鼠去势后,性激素水平显著下降。肠道菌群在门水平上,正常小鼠和去势小鼠肠道细菌群落均由拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、埃普西隆杆菌门（Epsilonbacteraeota）、髌骨细菌门（Patescibacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、软壁菌门（Tenericutes）、脱铁杆菌门（Deferribacteres）、酸杆菌门（Acidobacteria）和蓝藻细菌门（Cyanobacteria）组成,主要菌群为厚壁菌门和拟杆菌门物种,两门占物种相对丰度百分比...     

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。     

去卵巢小鼠肠道菌群和血脂的变化

目的 探讨去卵巢对小鼠肠道菌群和血脂的影响。 方法 12只10周龄C57BL/6小鼠随机分为2组:假手术组(SHAM组)和去卵巢组(OVX组),每组6只,进行12周的喂养。每2周测定小鼠体质量,12周后测肝脏指数、血清三酰甘油水平和游离脂肪酸水平,小肠进行病理学检查,收集小鼠粪便并在Illumina MiSeq测序平台进行16S rRNA基因测序检测。 结果 与SHAM组相比,OVX组小鼠体质量、肝脏指数、血清三酰甘油水平和游离脂肪酸水平明显增加(t=4.745,t=15.090,t=11.140,t=4.038,均P结论 去卵巢小鼠血脂升高和肠道菌群失衡,提示肠道菌群可能是预防和治疗雌激素缺乏后脂质代谢异常的潜在靶点。     

探讨不同浓度的清郁和降汤对反流性食管炎大鼠肠道菌群的影响

【目的】观察不同浓度的清郁和降汤对反流性食管炎（reflux esophagitis,RE）的治疗效果,并探讨其对肠道菌群的影响。【方法】将36只健康雄性SD大鼠随机分为6组,其中1组为假手术组,剩余5组大鼠采用“前胃结扎+外置幽门部分结扎术”手术造模方法建立反流性食管炎模型。造模2周后将术后全部存活的30只大鼠随机分成对照组、中药高剂量组（予高剂量清郁和降汤）、中药中剂量组（予中剂量清郁和降汤）、中药低剂量组（予低剂量清郁和降汤）、西药组（予泮托拉唑钠肠溶胶囊+枸橼酸莫沙比利分散片+复方嗜酸乳杆菌片）,每组6只。于术后第15天开始灌胃,其中假手术组及对照组予蒸馏水灌胃,其他组分别给予相应的药物灌胃,持续灌胃14 d后将所有大鼠处死后进行取材。以苏木精-伊红（hematoxylin-eosin,HE）染色观察大鼠食管组织的病理学改变;采用16S rRNA基因高通量测序检测其肠道黏膜的菌群构成。【结果】反流性食管炎大鼠存在着较为明显的肠道菌群结构变化及肠道菌群多样性较低的情况,B组（对照组）中厚壁菌门和拟杆菌门占比减少,变形菌门占比增多,且假单胞菌属、青枯菌属等细菌增多。低、中、高3种浓度的清郁和降汤均能够提升RE大鼠的肠道菌群多样性,增加拟杆菌门及厚壁菌门,降低变形菌门的占比,从属水平上看,清郁和降汤能够提升大鼠肠道中拟杆菌属、乳杆菌属、瘤胃球菌属、颤螺旋菌属、双歧杆菌属和狄氏副拟杆菌属等益生菌占比。以D组（中剂量组）对大鼠肠道菌群多样性提升最为明显,其效果最接近假手术组。特征微生物方面,B组以变形菌门为特征性微生物,D、E两组出现了放线菌门及拟杆菌门下属细菌为特征微生物的情况,在门水平与F组相同。【结论】清郁和降汤能够有效地治疗反流性食管炎,其机制可能与改变RE大鼠的肠道菌群结构、减少有害菌、提升益生菌的占比和改善肠道菌群多样性有关。     

肠道微生物与骨质疏松相关性的研究进展

随着人口老龄化问题的加剧,骨质疏松症的高发生率降低了人们的生活质量。越来越多的证据表明,肠道微生物群与骨代谢联系密切,肠道微生物群稳态的破坏会导致宿主的病理生理反应,从而引起骨质疏松。通过研究两者之间的相互作用,或许能为骨质疏松症的预防及相关诊疗提供有价值的帮助。本文就目前肠道微生物与骨质疏松症相关机制和主要治疗的研究现状作一综述。     

地塞米松对小鼠肠道菌群及脏器的影响

目的 应用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCRDGGE)技术及苏木精-伊红染色法(HE染色法)探究地塞米松对小鼠肠道菌群和脏器的影响。 方法 选用SPF级Balb/c小鼠10只,随机分为实验组和对照组,每组5只。实验组每日灌胃1.228 5 mg/kg地塞米松,对照组不做任何处理。观察小鼠体质量、行为、皮毛和粪便等的变化。28 d后,无菌条件下取小鼠粪便提取细菌基因组DNA,应用PCRDGGE技术进行肠道菌群多样性及差异性分析;取小鼠肺、脾、肝、小肠、盲肠等进行HE染色,观察其脏器变化情况。 结果 与对照组相比,实验组小鼠体质量有明显降低,肺指数升高,脾指数下降;PCRDGGE结果表明实验组小鼠肠道菌群的多样性明显增加,优势菌群发生转变;实验组小鼠脏器出现了明显的炎症反应。 结论 服用地塞米松使小鼠肠道菌群的构成和多样性发生了显著改变;引起了小鼠脏器的炎症反应,可能会对小鼠生长发育产生影响。     

High-fat diet alters gut microbiota physiology in mice

The intestinal microbiota is known to regulate host energy homeostasis and can be influenced by high-calorie diets. However, changes affecting the ecosystem at the functional level are still not well characterized. We measured shifts in cecal bacterial communities in mice fed a carbohydrate or high-fat (HF) diet for 12 weeks at the level of the following: (i) diversity and taxa distribution by high-throughput 16S ribosomal RNA gene sequencing; (ii) bulk and single-cell chemical composition by Fourier-transform infrared- (FT-IR) and Raman micro-spectroscopy and (iii) metaproteome and metabolome via high-resolution mass spectrometry. High-fat diet caused shifts in the diversity of dominant gut bacteria and altered the proportion of Ruminococcaceae (decrease) and Rikenellaceae (increase). FT-IR spectroscopy revealed that the impact of the diet on cecal chemical fingerprints is greater than the impact of microbiota composition. Diet-driven changes in biochemical fingerprints of members of the Bacteroidales and Lachnospiraceae were also observed at the level of single cells, indicating that there were distinct differences in cellular composition of dominant phylotypes under different diets. Metaproteome and metabolome analyses based on the occurrence of 1760 bacterial proteins and 86 annotated metabolites revealed distinct HF diet-specific profiles. Alteration of hormonal and anti-microbial networks, bile acid and bilirubin metabolism and shifts towards amino acid and simple sugars metabolism were observed. We conclude that a HF diet markedly affects the gut bacterial ecosystem at the functional level.     

Altered gut microbiota and metabolites profile are associated with reduced bone metabolism in ethanol‐induced osteoporosis

ObjectiveChronic heavy drinking causes ethanol‐induced osteoporosis (EIO). The present study aimed to explore the role of GM in EIO.Material and MethodsA rat EIO model was established by chronic ethanol intake. Taking the antibiotic application as the matched group of dysbacteriosis, an integrated 16S rRNA sequencing and liquid chromatography–tandem mass spectrometry‐based metabolomics in serum and faeces were applied to explore the association of differential metabolic phenotypes and screen out the candidate metabolites detrimental to ossification. The colon organoids were used to track the source of 5‐HT and the effect of 5‐HT on bone formation was examined in vitro . ResultsCompared with antibiotics application, ethanol‐gavaged decreased the BMD in rats. We found that both ethanol and antibiotic intake affected the composition of GM, but ethanol intake increased the ratio of Firmicutes to Bacteroidetes. Elevated serotonin was proved to be positively correlated with the changes of the composition of GM and faecal metabolites and inhibited the proliferation and mineralization of osteogenesis‐related cells. However, the direct secretory promotion of serotonin was absent in the colon organoids exposed to ethanol.ConclusionThis study demonstrated that ethanol consumption led to osteoporosis and intestinal‐specific dysbacteriosis. Conjoint analysis of the genetic profiles of GM and metabolic phenotypes in serum and faeces allowed us to understand the endogenous metabolite, 5‐HT, as detrimental regulators in the gut‐bone axis to impair bone formation.

A rat ethanol‐induced osteoporosis model was established by long‐term ethanol intake. Taking the antibiotic application as the matched group of dysbacteriosis, an integrated 16S rRNA sequencing and liquid chromatography–tandem mass spectrometry‐based metabolomics in serum and faeces were applied to explore the association of differential metabolic phenotypes and screen out the candidate metabolites detrimental to ossification. The colon organoids were used to track the source of 5‐HT and the effect of 5‐HT on bone formation was examined in vitro .     

四磨汤口服液对脾虚便秘小鼠肠道微生物及酶活性的影响

目的探讨四磨汤对脾虚便秘疗效、肠道微生物和酶活性的影响。方法将18只实验小鼠随机分成模型组、正常对照组和治疗组,每组6只。对模型组和治疗组采用灌胃番泻叶水煎液7 d后控制饮食,饥饱失常8 d,进行小鼠脾虚便秘造模。造模结束后,模型组和正常对照组均用无菌水灌胃,治疗组用四磨汤口服液灌胃,共7 d,然后采集肠道内容物,分析肠道菌群及酶活性。结果模型组自然恢复后,肠道微生物(细菌总数、大肠埃希菌、乳酸菌、双歧杆菌和真菌)、纤维素酶活性、木聚糖酶活性、淀粉酶活性和蛋白酶活性与正常对照组比较差异有统计学意义(P0.01或P0.05)。治疗组大肠埃希菌数和真菌数与正常对照组比较差异无统计学意义(P0.05),达到正常对照组水平。细菌总数显著增加(P0.01),乳酸菌显著减少(P0.05),双歧杆菌数目显著增加(P0.01),治疗组纤维素酶和木聚糖酶活性极显著低于正常对照组(P0.01),淀粉酶活性极显著高于正常对照组(P0.01),蛋白酶活性与正常对照组比较差异无统计学意义(P0.05)。结论四磨汤通过调控肠道菌群平衡,调整肠道酶活性来治疗脾虚便秘。     

藤三七类黄酮组分对小鼠代谢综合征模型及其肠道菌群的调节作用

目的 探究类黄酮组分对小鼠代谢综合征模型及肠道菌群的调节作用。方法 SPF级雄性BALB/c小鼠分为对照组（NFD）、模型组（HFD）、类黄酮组（HFD+fla）,每组6只。采用高脂饲料和高果糖建立代谢综合征模型,处理8周。类黄酮组用100 mg/(kg•d)藤三七类黄酮灌胃。记录动物进食量和饮水量,测空腹血糖和体重。第8周处死动物,解剖获取肝脏和附睾脂肪组织。测定总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、甘油三酯（TG）和高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）含量。小鼠肝脏组织切片进行HE染色观察。取小鼠粪便,应用PCR-DGGE技术分析肠道菌群。结果 模型组小鼠TC明显高于对照组（P=0.000）,类黄酮组TC显著低于模型组（P=0.007）。模型组LDL-C显著高于对照组（P=0.031）,类黄酮组LDL与模型组差异无统计学意义（P=0.072）,但有降低趋势。肝脏脏器系数与脂肪系数组间比较差异无统计学意义（F=1.891,P=0.185）,但类黄酮组与模型组相比,有降低趋势;模型组小鼠血清TG较对照组降低,组间比较差异有统计学意义（F=7.738,P=0.005）。模型组小鼠HDL较对照组升高,组间比较差异无统计学意义（F=3.621,P=0.052）;肝脏病理学结果显示,类黄酮组肝细胞水肿得到了明显改善。模型组小鼠肠道菌群多样性和拟杆菌属细菌低于对照组;类黄酮组相比于模型组,肠道菌群多样性和拟杆菌属细菌有所恢复,嗜胆菌属细菌增加。结论 藤三七类黄酮组分能促进肠道主要益生菌的生长,可以显著降低BALB/c小鼠TC水平,并有降低血清LDL-C的趋势。类黄酮明显改善小鼠肝细胞水肿,促进肠道菌群的恢复。     

宿主遗传因素对肠道菌群的影响

随着高通量测序技术的发展,人们逐渐认识到肠道菌群与人类的健康和疾病密切相关,并发现肠道菌群受很多因素的影响。除了研究传统饮食和药物对肠道菌群的改变外,近年来,科学家也开始注重遗传因素在塑造肠道菌群中的作用。遗传因素可决定宿主的饮食偏好、肠道的生理结构、肠道屏障功能和免疫功能等,而这些都直接与肠道菌群相互作用,参与肠道微生态平衡的构建和稳定。因此,在研究肠道菌群与疾病发生相关性的过程中也需要考虑遗传因素的重要性。随着基因敲除、无菌小鼠和菌群移植等实验技术的革新,以及主成分分析、数量性状基因座和全基因组关联性分析等大数据分析手段的提高,科学家能够深入研究宿主遗传基因与肠道菌群之间的关联性,从而证明宿主遗传基因在塑造肠道微生态的过程中具有重要作用。本文将首先简述肠道菌群与疾病发生之间可能存在的联系,然后从多方面综述遗传因素对肠道菌群的影响及主要的研究进展,从而为今后该领域的深入研究提供重要的指导,也为今后预防和治疗疾病提供新思路和新方法。     

Effects of oral sialic acid on gut development,liver function and gut microbiota in mice

Sialic acid (N-acetylneuraminic acid), a 9-carbon monosaccharide, has been widely studied in immunology, oncology and neurology. However, the effects of sialic acid on organ and intestinal development, liver function and gut microbiota were rarely studied. In this study, we found that oral sialic acid tended to increase the relative weight of liver and decreased the serum aspartate aminotransferase (GPT) activity. In addition, sialic acid treatment markedly reduced gut villus length, depth, the ratio of villus length/depth (L/D), areas, width and the number of goblet cells. Furthermore, gut microbes were changed in response to oral sialic acid, such as Staphylococcus lentus, Corynebacterium stationis, Corynebacterium urealyticum, Jeotgalibaca sp_PTS2502, Ignatzschineria indica, Sporosarcina pasteurii, Sporosarcina sp_HW10C2, Facklamia tabacinasalis, Oblitimonas alkaliphila, Erysipelatoclostridium ramosum, Blautia sp_YL58, Bacteroids thetaiotaomicron, Morganella morganii, Clostridioides difficile, Helicobacter tryphlonius, Clostridium sp_Clone47, Alistipes finegoldii, [pseudomonas]_geniculata and Pseudomonas parafulva at the species level. In conclusion, oral sialic acid altered the intestinal pathological state and microbial compositions, and the effect of sialic acid on host health should be further studied.