抗生素对小鼠菌群失调腹泻肠道菌群多样性的影响

目的探讨菌群失调腹泻抗生素造模对小鼠肠道菌群多样性的影响,为临床用药提供依据。方法运用混合抗生素建立小鼠菌群失调腹泻模型,采集肠道内容物,提取肠道微生物宏基因组,通过特定引物PCR扩增后进行扩增核糖体DNA限制性分析(Amplified rDNA Restriction Analysis,ARDRA)探讨其多样性的变化。结果正常组和模型组细菌的OTUs数为6、5,乳酸杆菌的OTUs数为6、4;模型组细菌和乳酸杆菌的多样性同正常组比较分别为59.91%、40.00%。结论抗生素造模使得肠道内的微生态平衡被破坏,肠道菌群多样性下降。     

基于PCR DGGE的小鼠肠道菌群基因组提取方法的建立

通过比较4种小鼠粪便细菌总DNA提取方法对基于PCR-DGGE检测的肠道菌群多样性分析的影响,旨在建立适于PCR—DGGE的小鼠肠道微生物宏基因组提取的稳定、经济、快捷的方法。采用SDS裂解法、某国产市售粪便DNA提取试剂盒、改进的化学裂解法、改进的溶菌酶法4种方法提取小鼠粪便细菌总DNA,通过琼脂糖凝胶电泳、紫外分光光度法、细菌16S rRNAV3区PCR扩增结合DGGE对提取结果进行比较分析。SDS裂解法和国产市售试剂盒2种方法提取粪便细菌总DNA均未得到理想结果,另2种方法均能够检测到粪便中20种左右的细菌。改进的化学裂解法和改进的溶菌酶提取法的建立为基于PCR—DGGE进行肠道菌群结构的定量及定性分析提供了可靠的前提基础和实验保障。     

人体肠道宏基因组生物信息分析方法

最近5年来,微生物组与人体健康之间的微妙关系已成为全球研究热点,特别是基于高通量测序的宏基因组技术推动了这个领域的发展。然而宏基因组生物信息学分析往往是开展研究过程中的难点。本文对宏基因组生物信息常规分析方法进行了介绍。     

基于宏基因组技术分析全球不同温度带土壤微生物多样性

【背景】温度在塑造大尺度的土壤微生物群落方面发挥了重要作用,但目前针对全球不同温度带大尺度土壤微生物多样性方面的研究十分缺乏。【目的】明确不同温度带大尺度土壤微生物组成和功能的差异变化。【方法】从宏观的角度运用宏基因组技术对不同温度带土壤微生物群落的组成和功能进行分析。【结果】细菌的物种多样性随着温度带纬度的升高而增多,真菌的物种多样性在温带最多,在寒带最小且假丝酵母属(Candida)占绝对优势。3个温度带间除物种多样性存在差异外,微生物群落中物种丰度差异也较大,优势属和特殊属各有不同。其中值得注意的是,假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)的丰度在不同温度带间存在显著差异,且随着温度带纬度的升高而增多,而链霉菌属(Streptomyces)、地嗜皮菌属(Geodermatophilus)、红色杆菌属(Rubrobacter)和小单孢菌属(Micromonospora)的丰度随温度带纬度的升高而降低。在功能方面,发现与翻译后修饰、蛋白质周转、伴侣(posttranslational modification, protein turnover, chap...     

一种快速提取肠道微生物总DNA的方法

采集的兔肠道内容物及其粪便样品,通过分散浸泡、震荡洗涤、分级离心、滤器过滤、DNA提取试剂盒提取纯化,可以获得纯度很高的DNA样品。经0.8%琼脂糖凝胶电泳检测和紫外分光光度计测定,样品A260/A280的比值为1.72±0.02。分别以提取的DNA样品为模板,通过设计的细菌特异引物,对其16S rDNA基因进行PCR扩增,获得了1.6 kb大小特异性很好的预期条带。这为肠道微生物群落的分子生态学研究提供了一种简便、可靠的DNA提取方法。     

用于微生物多样性分析的棉田土壤总DNA的提取

目的：探讨适用于微生物多样性研究的棉田土壤微生物总DNA提取方法。方法：采用4种方法提取不同连作和轮作处理的棉田土壤微生物总DNA,比较其纯度、产率、片段大小,并应用ARDRA技术验证其质量。结果：其中3种方法均可获得23kb的DNA片段,但不同方法提取的DNA的产率和纯度上有明显差异。改良CTAB-SDS法提取的DNA完整性好,得率为24.20μg.g-1干土,纯化后A260/A280和A260/A230为分别为1.80和1.70,纯化回收率可达70.1%,完全适用于后续的PCR分析。结论：采用该法提取棉田土壤总DNA简便而高效。对该法提取获得的棉田土壤微生物总DNA进行ARDRA和DGGE分析,所得图谱能较全面地反映不同处理间微生物多样性及群落结构的差别,为不同栽培体系下棉田土壤微生物的分子生态学研究提供了基础。     

宏基因组学技术在酶开发方面的应用

宏基因组技术是近些年发展起来的生物新技术。其针对环境样本中的全部微生物基因组DNA开展研究,可以覆盖过去无法研究的不可培养微生物,极大地拓宽了研究的广度,因而,一经提出就得到广泛应用,并取得丰富成果。本文主要针对宏基因组技术在酶开发方面的有关应用进行综述。     

微生物宏基因组数据分析方法研究进展

随着测序技术的迅速发展,人们对宏基因组的研究逐渐深入。通过宏基因组学对微生物群落的测序和分析,以理解微生物组成与环境之间的相互作用。微生物宏基因组的分析摆脱了传统研究中微生物分离培养的技术限制,并获得了微生物群落的相对丰度和群落的功能等信息。用于微生物数据分析的工具和软件较多,对于研究者选择合适的分析方法具有一定困难。概述了微生物宏基因组分析方法的流程,总结了分析中常用的工具及软件,为研究者快速筛选分析方法,揭示数据背后的生物学意义提供参考。     

宏基因组的生物信息分析

基于高通量测序的宏基因组学研究是近年来的研究热点之一。宏基因组的生物信息分析正在逐渐完善成熟．各种分析软件和流程的开发与应用,极大地促进了宏基因组研究的发展,特别是在遗传与进化、基因发现、宏基因组和人类疾病的相关研究等方面取得了显著成果。本文旨在结合宏基因组学的研究内容和研究方向,对宏基因组的生物信息分析方法进行综述,探讨宏基因组的生物信息分析面临的机遇和挑战。     

肠道微生物菌群分型的研究进展

人体肠道内存在着处于动态平衡中的复杂微生物群体,包含1000多种细菌和古生菌等共生微生物。它们广泛参与人体的营养、代谢和免疫等生理过程,是影响健康最重要的因素之一。同一个体不同胃肠道部位的微生物群落组成显著不同,而在不同个体的肠道微生物群落组成也存在很大差异。肠道微生物群落结构受到饮食习惯、药物干预以及生活环境等因素影响,形成了不同个体间菌群组成的差异。通过菌群测序分析和群体分型,可以将不同个体的肠道微生物群落组成分为拟杆菌、普氏菌和瘤胃球菌三种肠型。确定肠道微生物群落结构的分型,将复杂的肠道微生物系统模式化,有利于对大样本肠道微生物菌群进行分析,更好地指导相关疾病的诊断和治疗。本文综述了肠道微生物的分型和相关影响因素的进展。     

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。     

蒲公英提取液调整小鼠肠道菌群并延长荷瘤生存时间的研究

目的研究蒲公英在调节肠道菌群和改善荷瘤小鼠生存质量提高生存率方面的作用。方法用肝癌腹水瘤H22细胞株注射小鼠造荷瘤小鼠模型,然后口服蒲公英提取液治疗。观察治疗前后菌群变化、腹水量和荷瘤生存时间等。结果蒲公英治疗组与阴性对照组比较,肠道菌群趋于平衡、腹水出现时间延迟、腹水量降低和荷瘤生存时间延长。结论蒲公英提取液能调节小鼠肠道菌群,改善荷瘤小鼠生存质量、提高生存率。     

PM2.5暴露荷瘤裸鼠后肠道菌群组成的改变

目的 了解暴露PM2.5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6 d,每天2 h,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PM2.5暴露组、生理盐水对照组和空白对照组均为最优势菌门。PM2.5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 PM2.5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。     

阿如拉7味散对肠道菌群失调小鼠免疫功能及肠道菌群多样性的影响

目的 研究阿如拉7味散对抗生素诱导肠道菌群失调小鼠的免疫功能和肠道菌群多样性的影响。 方法 选取50只清洁级昆明小鼠,分为正常对照组、自然恢复组、阳性对照组、阿如拉7味散低剂量组(0.5 g/mL)和阿如拉7味散高剂量组(1.0 g/mL)。将所有小鼠用头孢曲松钠和盐酸林可霉素混合药液灌胃制备肠道菌群失调模型,第8天起各组小鼠相应药物连续治疗7 d,实验结束时进行样品采集。采集血清和回肠组织,采用ELISA法检测血清中的IgG、IFNγ和TNFα含量以及回肠组织中的sIgA含量;采集盲肠内容物,采用高通量测序技术检测肠道菌群多样性;采集胸腺和脾脏,测定免疫器官指数。 结果 阿如拉7味散低、高剂量可显著提高抗生素诱导肠道菌群失调小鼠的脾脏指数(P0.05)和血清IgG含量(P>0.05)无显著影响。各用药组与自然恢复组相比,尤其阿如拉7味散低剂量组,小鼠肠道菌群丰富度和多样性明显升高。 结论 阿如拉7味散对抗生素诱导肠道菌群失调小鼠具有提高免疫器官指数、增强肠道免疫功能和改善肠道菌群的作用。     

红茶对新生幼鼠肠道菌群形成的影响

探讨红茶对新生幼鼠肠道菌群形成的影响,为从微生态角度研究红茶在人体肠道菌群形成过程中的作用机制奠定基础。

利用宏基因组测序技术检测4周龄新生幼鼠（4weeks组,n = 30）、12周龄正常对照组小鼠（control组,n = 15）和12周龄喂饲红茶水实验组小鼠（teadrink组,n = 15）的肠道菌群分布,分析3组样本的菌群差异情况,探求红茶对新生幼鼠肠道菌群形成的影响。

与control组相比,teadrink组小鼠肠道拟杆菌门（t = −7.711,P＜0.001）、拟杆菌科（t = −3.411,P = 0.009）、长尾嗤菌体科（t = −2.515,P = 0.036）、拟杆菌属（t = −2.693,P = 0.027）、邓肯菌属（t = −2.434,P = 0.041）、居海事城球杆菌属（t = −3.327,P = 0.029）、迪博邓肯菌（t = −2.679,P = 0.028）、普通居海事城球杆菌（t = −3.401,P = 0.027）和Duncaniella_sp._C9（t = −3.104,P = 0.035）相对丰度显著增加,厚壁菌门（t = 8.952,P＜0.001）、乳杆菌科（t = 13.102,P＜0.001）、消化链球菌科（t = 3.665,P = 0.021）、爱格菌科（t = 4.481,P = 0.002）、理研菌科（t = 3.626,P = 0.022）、乳杆菌属（t = 5.542,P = 0.004）、黏液乳杆菌属（t = 6.334,P = 0.002）、龙包茨菌属（t = 3.785,P = 0.005）、阿德勒菌属（t = 4.504,P = 0.002）、约氏乳杆菌（t = 4.282,P = 0.011）和罗伊氏粘液乳杆菌（t = 6.156,P = 0.003）相对丰度显著减少。与4weeks组相比,teadrink组小鼠肠道菌群分布差异大于control组。

红茶对新生幼鼠肠道菌群的形成能够产生影响,不同丰度的菌群可能通过调节碳水化合物代谢等途径来达到改善肠道菌群结构、增强肠道稳态的目的,具体代谢机制有待深入研究。

     

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.     

16S rDNA实时荧光定量PCR检测大蒜提取物对小鼠肠道菌群的调节作用

探究蒜氨酸、大蒜辣素、大蒜粉对小鼠肠道菌群的调节作用。

将SPF级C57BL/6J小鼠分为空白对照组、蒜氨酸组、大蒜辣素组和大蒜粉组, 每组10只。空白对照组小鼠灌服蒸馏水30 d, 蒜氨酸组、大蒜辣素组、大蒜粉组小鼠灌服不同浓度的受试物溶液30 d, 采用16S rDNA实时荧光定量PCR检测实验前后小鼠粪便样本中乳杆菌、双歧杆菌、肠杆菌、肠球菌、产气荚膜梭菌水平变化。

给药30 d后, 与空白对照组相比、实验前后自身对比, 蒜氨酸组、大蒜辣素组、大蒜粉组小鼠的肠杆菌、肠球菌水平无明显变化; 乳杆菌、双歧杆菌水平显著增加; 产气荚膜梭菌水平显著降低。

蒜氨酸、大蒜辣素、大蒜粉对肠道菌群具有有益的调节作用, 是一种良好的天然有益于肠道菌群的食品。

     

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2 h,每周暴露6 d,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。     

结肠癌患者肠道菌群变化的临床研究

目的 对比分析结肠癌患者肠道菌群数量变化的特点,为结肠癌的治疗提供新途径。方法 选取2014年6月至2015年6月在本院就诊的结肠癌患者48例为试验组,同期在本院体检的48例健康者为对照组。取两组患者粪便标本进行传统菌落培养与计数检测,同时采用荧光定量聚合酶链反应（qPCR）法检测肠道细菌相对含量与相关基因表达拷贝数。结果 菌落计数结果显示试验组大肠埃希菌、屎肠球菌和酵母菌数量多于对照组,而双歧杆菌和乳酸杆菌数量少于对照组,组间比较差异均有统计学意义（P0.05）。结论 结肠癌患者大肠埃希菌、屎肠球菌和酵母菌数量明显增加,双歧杆菌和乳酸杆菌数量明显减少,肠道菌群数量变化在结肠癌的发生和发展中可能发挥一定作用。     

分子生物学技术在肠道菌群研究中的进展

人的肠道中栖息着大量微生物,这些微生物与宿主形成一个相互依赖且相互制约的微生态系统。肠道菌群结构与遗传、饮食、疾病、环境等因素存在千丝万缕的联系,其地位与作用相当于一个后天获得的"器官",对人体的消化、营养吸收、能量供应、脂肪代谢、免疫调节、抗病等诸多方面有不可替代的作用,因此,研究人的肠道菌群具有十分重要的意义和作用。本综述着重论述荧光原位杂交(FISH)、基于聚合酶链式反应的变性梯度凝胶电泳(Polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术、实时荧光定量PCR(Real-time polymerase chain reaction)技术、基因芯片(Gene chip)技术及以焦磷酸测序平台为代表的第二代测序技术等多种分子生物学技术在肠道菌群研究方面的应用,并对未来肠道菌群方面的研究进行展望。