PM2.5暴露荷瘤裸鼠后肠道菌群组成的改变

目的了解暴露PM_(2.5)后的Bac荷瘤裸鼠肠道菌群组成的变化。方法采用A549细胞对30只Bac裸鼠进行肺内注射,饲养1周适应环境,第2周开始进行暴露染尘与对照暴露生理盐水组实验,共暴露1、4、8周。采用口鼻暴露仓进行小鼠染尘与生理盐水暴露操作,每周暴露6d,每天2h,建立大气污染暴露荷瘤裸鼠模型,5只未做处理的Bac荷瘤裸鼠作为空白对照组。采集裸鼠晨起新鲜粪便样品,抽提其中微生物总基因组DNA,采用Ⅱ代基因测序技术对粪便样品进行16S高变区扩增测序,划分可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),使用I-Sanger分析平台对所有OTU进行物种注释与评估、物种组成分析、样本比较分析等,运用R Studio软件对数据进行统计学分析。结果厚壁菌门和拟杆菌门在PM_(2.5)暴露组、生理盐水对照组和空白对照组均为最优势菌门。PM_(2.5)暴露组与生理盐水对照组及空白对照组相比厚壁菌门减少,拟杆菌门增加。结论 PM_(2.5)暴露减少Bac荷瘤裸鼠肠道菌群丰度,破坏肠道菌群平衡,在一定程度上可抑制有益菌的繁殖,并使致病菌数量增加。     

PM2.5暴露对Wistar大鼠呼吸道菌群的改变

目的研究暴露于PM_(2.5)环境后Wistar大鼠呼吸道微生态的改变。方法 12只Wistar大鼠随机分为PM_(2.5)暴露组和对照组,每组6只。大鼠饲养1周适应环境,从第2周开始在动式染毒系统暴露仓中暴露染毒,对照组暴露于生理盐水。每天暴露4 h,连续暴露28 d后,收集大鼠气管灌洗液和支气管肺泡灌洗液。采用16S rDNA分析技术对其中所含的菌群种类及丰富度进行高通量测序。结果暴露于PM_(2.5)大鼠的上、下呼吸道菌群结构发生明显改变。经PM_(2.5)暴露后呼吸道中寄居的主要正常菌群厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门的总数较正常对照组都明显降低。结论 PM_(2.5)的暴露能够导致大鼠呼吸道微生态菌群失衡。     

链球菌与香菇多糖联用对PM_(2.5)暴露肺癌小鼠呼吸道菌群的影响CSCD

目的观察潜在益生菌链球菌C17、D19株与香菇多糖联合应用对PM_(2.5)暴露肺癌荷瘤小鼠呼吸道菌群多样性的影响。方法尾静脉注射A549细胞悬液构建荷瘤SCID小鼠模型,气管滴注40μL 20mg/mL的PM_(2.5)溶液,每周1次,持续4周。实验组(LS组)给予链球菌C17、D19株混合菌液喷雾给药,每周2次,同时腹腔注射3mg/kg香菇多糖。对照组(PM组)仅喷雾生理盐水。比较组(LE组)喷雾生理盐水同时给予香菇多糖。全部小鼠均持续处理4周。利用高通量测序对咽拭子样本中的菌群进行16SrDNA序列检测,进行OTU统计、物种组成分析、指示物种分析、Alpha多样性分析、Beta多样性分析。结果PM组小鼠OTU数量大于LE组、LS组。各组主要优势菌为厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、蓝细菌门、拟杆菌门。与PM组比较,LE组(t=3.2064,P=0.0071)、LS组(t=3.4061,P=0.0098)放线菌门丰度增加显著,LE组蓝细菌门丰度减少显著(t=2.7316,P=0.0340)。属水平上,LS组与LE组各优势菌属总丰度显著高于PM组。与PM组比较,LS组小鼠呼吸道嗜气杆菌属(t=7.1686,P=0.0008)和普雷沃菌属(t=2.2702,P=0.0230)丰度显著增加,LE组嗜气杆菌属(t=2.5238,P=0.0429)、加德纳菌属(t=2.4720,P=0.0445)、奇异菌属(t=4.8123,P=0.0030)、弧菌属(t=2.4597,P=0.0210)、普雷沃菌属(t=2.6076,P=0.0319)丰度差异显著。种水平上,与PM组比较,LS组小鼠呼吸道酸性链球菌(t=2.4456,P=0.0450)、Rodentibacter_heylii(t=7.1686,P=0.0008)增加显著,LE组普雷沃菌(t=2.2751,P=0.0462)、Rodentibacter_heylii(t=2.5238,P=0.0340)增加显著。Alpha多样性分析显示,LE组与PM组间、LS组与PM组间菌群Chao指数(t=2.3867,P=0.0388;t=5.8780,P=0.0006),Ace指数(t=2.8267,P=0.0192;t=6.1316,P=0.0009)差异有统计学意义。Beta多样性分析显示,LS组与PM组间(t=2.9994,P=0.0056)、LE组与PM组间(t=4.8938,P<0.0001)OTU水平比较差异有统计学意义。结论潜在益生菌C17、D19株与香菇多糖联合应用可调节PM_(2.5)暴露肺癌小鼠呼吸道的菌群多样性。     

荷瘤裸鼠暴露于PM2.5后肠道菌群的急性改变

目的研究暴露于PM2.5后的肺癌荷瘤裸鼠肠道菌群发生的急性改变。方法 18只Bac裸鼠随机分为PM2.5暴露组和对照组,每组9只。全部裸鼠应用A549细胞腋下注射后,饲养1周让其适应环境,第2周开始于动式染尘暴露仓中暴露染尘,对照组暴露于生理盐水。每天暴露2h,每周暴露6d,共暴露3周。利用16S rDNA分析技术对粪便标本的PCR产物进行高通量测序。结果暴露于PM2.5的肺癌荷瘤裸鼠肠道菌群结构发生改变,与对照组荷瘤裸鼠肠道菌群相比,其厚壁菌门、拟杆菌门细菌显著减少,而致病菌变形菌门细菌增加。结论 PM2.5可以导致肺癌荷瘤裸鼠肠道菌群失衡。     

老年类风湿关节炎患者血清25-羟维生素D_3水平与肠道微生态的关系探讨

目的探讨老年类风湿关节炎(RA)患者血清25-羟维生素D_3[25(OH)D_3]水平与肠道微生态的关系。方法回顾性分析2018年8月至2020年4月甘肃中医药大学附属医院风湿骨病科住院收治的83例老年RA患者的临床资料,并选择同期进行体检的80例健康者的体检资料,分别记为A组、B组。对比2组研究对象血清25(OH)D_3水平以及肠道微生物菌群组成;采用Pearson相关性分析,分析老年RA患者血清25(OH)D_3水平与肠道微生物菌群丰富度的相关性。结果 A组患者血清25(OH)D_3水平明显低于B组(t=23.297,P0.05);A组患者肠道微生物菌群Chaol指数、Observed species指数和Shannon指数均低于B组(t=11.258、14.681、22.157,均P0.05);A组患者肠道微生物菌群拟杆菌门、放线菌门、变形菌门、普雷沃菌属、梭状芽胞杆菌属、戈登菌属的相对丰度均高于B组(t=19.472、12.011、27.354、20.304、15.637、24.414,均P0.05),厚壁菌门、乳杆菌属、类杆菌属、嗜血杆菌属、韦荣球菌属、真杆菌属的相对丰度均低于B组(t=10.095、3.663、6.787、12.848、7.786、9.122,均P0.05);RA患者25(OH)D_3水平与厚壁菌门、乳杆菌属、类杆菌属、嗜血杆菌属、韦荣球菌属、真杆菌属的相对丰度呈正相关(r=8.126、8.031、8.415、8.057、8.236、8.467,均P0.05),与拟杆菌门、放线菌门、变形菌门、普雷沃菌属、梭状芽胞杆菌属、戈登菌属呈负相关(r=-7.639、-7.856、-8.135、-8.127、-7.536、-7.865,均P0.05)。结论 RA患者血清25(OH)D_3水平降低,肠道微生物菌群拟杆菌门、放线菌门、变形菌门、普雷沃菌属、梭状芽胞杆菌属、戈登菌属的相对丰度增加,厚壁菌门、乳杆菌属、类杆菌属、嗜血杆菌属、韦荣球菌属、真杆菌属的相对丰度减少,老年RA患者血清25(OH)D_3水平与肠道微生物菌群分布相关。     

乳腺炎小鼠肠道菌群改变 及与炎性因子的相关性分析

目的采用高通量测序技术分析乳腺炎小鼠肠道菌群的丰度特征与组织炎性因子的关系。方法选用24只泌乳10 d的昆明雌鼠,随机分成4组(每组6只):健康对照组、低剂量攻菌组(含金黄色葡萄球菌10~3 CFU/25μL)、中剂量攻菌组(含金黄色葡萄球菌10~4 CFU/25μL)和高剂量攻菌组(含金黄色葡萄球菌10~5 CFU/25μL)。用非损伤方法经乳头管分别注入不同浓度的金黄色葡萄球菌悬浊液于小鼠的第4对(腹部)乳腺内。观察小鼠、组织病理学变化以及乳腺组织中TNF-α和Cav-1含量变化;收集小鼠粪便,采用高通量测序技术对小鼠粪便菌群进行分析。结果 (1)与健康对照组小鼠相比,高剂量攻菌组乳腺组织呈明显的炎性病理变化,TNF-α表达明显升高(P0.05),Cav-1表达明显降低(P0.05);(2)不同组小鼠肠道菌群物种丰度不同,对照组肠道菌群以拟杆菌门和厚壁菌门为主;与对照组相比,高剂量攻菌组乳腺炎模型小鼠厚壁菌门丰度增高,拟杆菌门、疣微菌门丰度降低,变形菌门无显著差异;进一步比较后发现,从属以上水平看,后者拟杆菌属、另枝菌属、普雷沃菌属丰度相对较低。结论提示乳腺炎发生和进展与肠道菌群的平衡有密切的关系,结果为研究乳腺炎的免疫学、病理学提供实验依据。     

罗伊氏乳酸杆菌SL001对AD模型小鼠和C57BL/6小鼠肠道微生物的影响

本研究旨在调查阿尔茨海默症模型小鼠(APP/PS1双转基因小鼠,AD小鼠)与野生型小鼠(C57BL/6小鼠)肠道菌群的多样性差异,以及添食罗伊氏乳酸杆菌SL001 (Lactobacillus reuteri SL001)对两种小鼠肠道微生物菌群结构组成的影响,探讨其是否可对AD小鼠起到积极的改善作用。首先将雄性AD模型和野生型小鼠分别分成添食组和未添食组(每组5只),添食组小鼠每天用0.2 mL浓度为5×10~(11) CFU/mL的L. reuteri SL001菌悬液灌胃,未添食组则每天接受等量的无菌PBS,通过口服管饲法进行给物,周期为45 d。实验结束后,采集小鼠的粪便样本,通过高通量测序技术测定了16S rRNA V3–V4区序列,并对群落结构和多样性进行比较分析。结果显示4个处理组小鼠的肠道微生物OTUs总共包括19个门、40个纲、64个目、104个科和175个属。AD模型小鼠的α多样性大于野生型小鼠,但是两者之间的差异不显著。添食L. reuteri SL001后,两种小鼠的α多样性均增加,AD模型小鼠的增幅较小。在门水平上,4组小鼠的优势菌门均为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),AD模型小鼠中的拟杆菌门丰度低于野生型,厚壁菌门的丰度高于野生型,添食L. reuteri SL001会降低小鼠的厚壁菌门/拟杆菌门的比例(F/B)。在目水平上,AD模型小鼠中的拟杆菌目(Bacteroidales)、乳酸杆菌目(Lactobacillales)、芽胞杆菌目(Bacillales)和双歧杆菌目(Bifidobacteriales)的相对丰度低于野生型小鼠。在属水平上,丰度较高的属有Allobaculum、毛螺旋菌属(Lachnospiraceae_NK4A136_group)、拟杆菌属(Bacteroides)、乳酸菌属(Lactobacillus)。AD模型小鼠的拟杆菌属、乳酸菌属、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、和拟普雷沃菌属(Alloprevotella)的相对丰度低于野生型小鼠,添食L. reuteri SL001会增加这些属以及拟杆菌目、乳酸杆菌目、芽胞杆菌目和双歧杆菌目在AD模型小鼠中的丰度。AD模型小鼠的丁酸弧菌属(Butyrivibrio)相对丰度也低于野生型,添食L. reuteri SL001后,其相对丰度在两种小鼠中均出现降低。野生型小鼠的优势菌种为杆菌纲(Bacilli)中的乳酸杆菌科(Lactobacillaceae),AD模型小鼠中未发现优势菌群,这一结果与不同比例物种分类树结果相符。文中结果揭示了AD模型小鼠与野生型小鼠肠道微生物多样性差异,也表明添食L. reuteri SL001可以改善小鼠肠道细菌群落结构组成,对AD模型小鼠能够起到一定程度的积极调整作用。     

老年阿尔茨海默病患者肠道微生态改变及其与认知功能的关系探讨

目的探讨老年阿尔茨海默症患者肠道微生态结构与认知功能的关系。方法将2016年7月-2019年5月医院收治的86例老年阿尔茨海默病患者和73例健康志愿者,分别记为研究组和对照组。采用简易精神状态评价量表(MMSE)进行评分评价两组认知功能,采用高通量测序检测两组肠道微生物多样性。比较两组肠道微生物多样性与MMSE评分,并比较研究组中认知功能正常者与障碍者肠道微生物结构;采用Pearson相关性分析法探讨肠道微生物结构与认知功能障碍者的相关性。结果研究组肠道菌群Chao1指数、Shannon指数、放线菌门、拟杆菌门、放线菌科、乳杆菌科、拟杆菌科、双歧杆菌属、乳杆菌属、拟杆菌属、MMSE评分均低于对照组(均P0.05);研究组厚壁菌门、变形菌门、子囊菌门、梭菌科、假单胞菌科、葡萄球菌科、肠杆菌科、隐球酵母科、梭状芽孢杆菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属、变形杆菌属、假丝酵母菌属相对丰度均高于对照组(均P0.05);研究组中认知功能障碍发生率为70.93%,且认知功能障碍者肠道菌群Chao1指数、Shannon指数,门、科、属水平相对丰度与认知功能正常者对比和上述结果一致;研究组与对照组肠道拟杆菌门、子囊菌门、拟杆菌科、梭状芽胞杆菌属、假丝酵母菌属、放线菌门、乳杆菌属、拟杆菌属相对丰度差异具有统计学意义(均P0.05);研究组认知功能障碍与认知功能正常者肠道未分类拟杆菌门、子囊菌门、假单胞菌属、拟杆菌属、变形杆菌属、梭状芽孢杆菌属、拟杆菌门、拟杆菌科、假丝酵母菌属相对丰度差异具有统计学意义(均P0.05);研究组中肠道菌群Chao1指数、Shannon指数,放线菌门、拟杆菌门、放线菌科、乳杆菌科、拟杆菌科、双歧杆菌属、乳杆菌属、拟杆菌属相对丰度与MMSE评分均呈正相关,厚壁菌门、变形菌门、子囊菌门、梭菌科、假单胞菌科、葡萄球菌科、肠杆菌科、隐球酵母科、梭状芽孢杆菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属、变形杆菌属、假丝酵母菌属相对丰度与MMSE评分均呈负相关。结论老年阿尔茨海默病患者肠道微生物结构存在异常,且认知功能障碍者更加严重,认知功能与肠道微生物相关。     

山西省东南部地区胃癌患者肠道菌群分布的配对病例对照研究

目的观察胃癌患者肠道菌群的变化,为研究其发病机制和治疗措施提供依据。方法按照1∶1配对原则(年龄、性别、民族、居住地等)在长治某医院根据胃镜检查结果分别选取尚未进行过治疗的10例胃癌患者(胃癌组)和10例健康人群(对照组),面对面调查填写基本信息表,留取粪便样本,采用微生物16S rDNA扩增子测定技术检测粪便菌群,使用QIIME2(2019.4)、R脚本等软件分析人群肠道菌群结构。结果胃癌组与对照组之间,肠道菌群多样性Chao1指数、Shannon指数、Simpson指数、Faith′s PD指数、Pielou′s evenness指数、Observed_species指数和Good′s coverage指数差异均无统计学意义(均P0.05),但距离矩阵与PCoA分析显示2组菌群分布差异存在统计学意义(P0.05)。在门水平上,2组粪便菌群都集中在厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和变形菌门四类菌门上,胃癌组的变形菌门、梭杆菌门、互养菌门的丰度较对照组明显增加,差异有统计学意义(均P0.05)。在属水平上,胃癌组的乳杆菌属、克雷伯菌属、脱硫弧菌属、瘤胃球菌属的丰度较对照组明显增加,差异有统计学意义(均P0.05)。胃癌组瘤胃球菌科、Gemmiger和毛螺菌属的丰度较对照组明显减少,差异有统计学意义(均P0.05)。结论胃癌患者肠道菌群物种多样性和属的丰度发生了改变。     

OVA诱导小鼠哮喘模型及 DXM干预肺部菌群变化

目的了解OVA诱导的小鼠哮喘模型及地塞米松(DXM)干预后肺部菌群变化。方法构建BABL/c小鼠哮喘及DXM干预模型,通过无菌环境下肺组织切除提取肺部菌群DNA,利用Illumina MiSeq测序平台,对细菌的16SrDNA基因V4区进行高通量测序,并对测序结果进行生物信息学分析。结果 (1)模型组BALF(支气管肺泡灌洗液)中嗜酸性粒细胞及无创通气Penh值明显增高,给予DXM干预后降低;(2)α多样性指数比较显示,chao1指数和shannon指数在模型组中无明显变化,但simpson指数明显下降;(3)模型组变形菌门(其中的假单胞菌属和苍白杆菌属)丰度明显升高,厚壁菌门(其中芽胞杆菌属、乳杆菌属、青枯菌属、肉食杆菌属、类芽胞杆菌属和气球菌属)、拟杆菌门丰度下降;DXM干预后上述菌群丰度恢复至对照组水平。结论小鼠哮喘状态下肺部菌群发生紊乱,DXM干预后恢复。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism