APP/PS1转基因老年性痴呆模型小鼠肠道甲醛浓度异常升高

【目的】肠道菌群通过"微生物-肠道-脑轴"影响中枢神经系统的功能,同时也与老年性痴呆的发生发展相关,特别是盲肠内微生物菌群的变化更为显著。肠道菌群可以产生和代谢甲醛,而肠道能够迅速吸收甲醛;体内甲醛含量与老年性痴呆病人的认知损害程度呈正相关。因此,本文比较了7月龄APP/PS1转基因老年性痴呆模型小鼠(简称APP/PS1转基因小鼠)与同月龄C57BL/6J野生型小鼠(简称C57BL/6J小鼠)肠道菌群产生甲醛的情况。【方法】取APP/PS1转基因小鼠(n=8)与C57BL/6J小鼠(n=9)的不同肠段(十二指肠、小肠、盲肠、结肠),采用2,4-Dinitrophenylhydrazi zne(DNPH)显色偶联高效液相色谱(HPLC coupled with DNPH)测定肠道消化物和肠壁组织的甲醛。【结果】APP/PS1转基因小鼠盲肠消化物内的甲醛含量,较C57BL/6J小鼠存在显著升高(P=0.036);而两者小肠和结肠消化物甲醛含量无显著差别。在两种小鼠之间,小肠壁内甲醛存在差异(P=0.052),而盲肠和结肠壁甲醛含量无显著差异(P0.05)。【结论】肠道菌群是小鼠体内甲醛的主要来源之一,无论肠道消化物,还是肠道壁组织均为盲肠的甲醛含量最高。这些结果表明,APP/PS1转基因小鼠肠道菌群存在甲醛代谢失调,从而导致其肠道消化物的甲醛含量升高。     

葛根素延缓动脉粥样硬化进展的机制研究

目的:明确葛根素(Pur)对小鼠动脉粥样硬化斑块稳定性的治疗作用及其潜在机制。方法:用高脂饮食喂养成年小鼠诱导动脉粥样硬化模型,将小鼠分为Con组,ApoE~(-/-)组,ApoE~(-/-)+Pur组。采用HE染色分别检测各组小鼠中动脉粥样硬化斑块面积,免疫荧光染色检测斑块中MMP2的阳性区域面积。用50μg/mL ox-LDL干预巨噬细胞诱导动脉粥样硬化细胞模型,并用Ad-sh-Sirt3干扰Sirt3表达,将细胞分为Con组、ox-LDL组、ox-LDL+Pur组、ox-LDL+Pur+Ad-sh-Sirt3组。Western-blot检测Sirt3表达含量,TUNEL法检测巨噬细胞凋亡。结果:动物水平,与Con组相比,ApoE~(-/-)组小鼠出现了显著的动脉粥样硬化斑块,ApoE~(-/-)组小鼠MMP2阳性区域面积显著高于Con组(P0.05);Pur处理后,ApoE~(-/-)+Pur组动脉粥样硬化斑块面积明显低于ApoE~(-/-)组(P0.05),MMP2的阳性区域面积显著低于ApoE~(-/-)组(P0.05)。细胞水平,Western结果显示,与对照组相比,ox-LDL组Sirt3表达量显著降低(P0.05),ox-LDL+Pur组Sirt3表达水平显著高于ox-LDL组(P0.05)。相比于Con组,ox-LDL组巨噬细胞凋亡水平显著升高(P0.05);给予Pur处理后,相比于单纯ox-LDL组,ox-LDL+Pur组巨噬细胞的凋亡水平显著降低(P0.05)。Ad-sh-Sirt3处理消除了葛根素对于巨噬细胞凋亡的抑制作用(P0.05)。结论:外源性Pur可能通过激活Sirt3表达,进一步降低巨噬细胞凋亡水平,减少巨噬细胞的浸润,增加动脉粥样硬化斑块稳定性。     

Irgm 1参与动脉粥样硬化斑块的形成

目的:探讨免疫相关GTP酶1(Irgm 1)对小鼠血管动脉粥样硬化(AS)斑块形成的影响。方法:高脂饲料喂养野生型(WT)、ApoE~(-/-)Irgm 1~(+/+)和ApoE~(-/-)Irgm1~(+/-)小鼠3个月,建立AS模型;取小鼠主动脉弓,免疫荧光染色方法观察WT和ApoE~(-/-)Irgm 1~(+/+)小鼠血管AS斑块中Irgm 1的表达情况及部位;Western blot方法检测WT和ApoE~(-/-)Irgm 1~(+/+)小鼠血管AS斑块中Irgm 1蛋白表达情况;Q-PCR方法检测WT和ApoE~(-/-)Irgm 1~(+/+)小鼠血管AS斑块中Irgm 1 m RNA表达情况;油红O染色观察ApoE~(-/-)Irgm1~(+/+)和ApoE~(-/-)Irgm1~(+/-)小鼠血管AS斑块形成情况;结果:与WT组相比,ApoE~(-/-)Irgm 1~(+/+)组小鼠主动脉弓AS斑块中Irgm 1+细胞明显增多,Irgm 1+细胞主要位于血管AS斑块的表面;与WT组相比,ApoE~(-/-)Irgm 1~(+/+)组小鼠血管AS斑块中Irgm 1蛋白表达显著增多(P0.001),Irgm 1 m RNA表达显著增多(P0.01);与ApoE~(-/-)Irgm1~(+/-)组相比,ApoE~(-/-)Irgm1~(+/+)组小鼠主动脉弓AS斑块面积显著增大(P0.01);结论:Irgm 1能够促进血管AS斑块的形成。     

红花多糖对肠道微生态失调小鼠肠黏膜sIgA、血浆内毒素和肠道菌群的影响

目的 研究红花多糖对肠道微生态失调小鼠的调节作用,探讨红花多糖改善微生态失调与肠黏膜免疫、血浆内毒素及肠道菌群的关系。 方法 应用盐酸林可霉素灌胃建立肠道微生态失调小鼠模型,然后用红花多糖进行治疗,同时设正常对照组(n=5)、自然恢复组(n=5)和丽珠肠乐组(n=5)。于给药7 d后处死小鼠,进行肠黏膜sIgA、血浆内毒素的检测,以及采用16S rRNA测序技术,对肠道菌群进行群落结构和多样性分析。 结果 给药治疗后,小鼠肠黏膜sIgA水平升高(F=3.990 0,P=0.009 0),血浆内毒素水平降低(F=3.866 0,P=0.010 0);基因测序结果显示红花多糖组和丽珠肠乐组菌群丰度与多样性均有提升,并能显著增加小鼠肠道菌群中毛螺菌属(t=2.602 8,P=0.009 2)、粪球菌属(t=4.551 0,P结论 红花多糖可能通过提高小鼠肠黏膜sIgA含量,抑制血浆内毒素含量并通过增加肠道有益菌、降低致病菌、部分恢复和改善肠道菌群而发挥对微生态失调小鼠肠道菌群结构的调整作用。     

黄连解毒汤通过调节性T细胞产生抗动脉粥样硬化作用

目的观察黄连解毒汤(HLJDD)对ApoE~(-/-)小鼠斑块、炎症因子及调节性T细胞(Tregs)的影响。方法高脂饲料喂养雄性ApoE~(-/-)小鼠建立动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)模型,40只雄性ApoE~(-/-)小鼠随机分为:模型组,辛伐他汀组,HLJDD高、中、低剂量组(n=8)。HLJDD灌胃剂量依次为:每日3.5、7.0、14.0 g/(kg·bw),辛伐他汀灌胃剂量为每日5 g/(kg·bw),另设8只同龄雄性C57BL/6J小鼠为对照组,喂以普通饲料,连续给药16周后处死小鼠。检测血脂水平,观察主动脉斑块形成情况;ELISA法检测血清炎症因子水平;流式细胞术检测Tregs数量;RT-PCR法检测Foxp3 mRNA水平。结果与对照组相比,模型组中主动脉斑块明显,TC、TG与LDLC浓度显著升高,促炎因子超敏C反应蛋白(hs-CRP)、白介素-6(IL-6)与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平显著升高,而HDL-C、白介素-10(IL-10)、生长转化因子-β(TGF-β)、Foxp3 mRNA水平显著降低,Tregs数量减少,二者差异有显著性(P0.01);HLJDD能显著缩小主动脉斑块面积,降低血清TC、TG与LDL-C,并降低IL-6、hs-CRP与TNF-α水平,增加血清HDL-C、IL-10、TGF-β及Foxp3 mRNA水平,并增加Tregs数量,与模型组相比差异有显著性(P0.01)。结论 HLJDD可显著减轻ApoE~(-/-)小鼠主动脉斑块损伤,可能与增加Tregs数量,从而降低血清炎症因子水平有关。     

二甲双胍调控肠道菌群并抑制结直肠癌的生长

目的 探究二甲双胍抑制肠癌的生长及调控肠道菌群的作用。 方法 20只C57BL/6J小鼠通过AOM DSS诱导结直肠癌发生,分成2组每天分别灌胃生理盐水及二甲双胍溶液,12周后处死小鼠,收集结直肠组织及粪便,比较2组小鼠肠道肿瘤个数及大小并进行H&E染色分析,运用16S rRNA基因测序技术检测小鼠肠道菌群组成,使用QIIME软件分析菌群物种分类、物种多样性指数及组间显著性差异。 结果 2组小鼠体质量随周龄增加均呈现增长趋势,且实验结束时体质量差异无统计学意义(t=0.743 1,P=0.469 7)。与对照组相比,接受二甲双胍灌胃的实验组小鼠结直肠肿瘤数量减少(t=2.260 0,P=0.040 3)且尺寸偏小(t=2.570 0,P=0.014 4)。粪便菌群测序结果显示实验组小鼠肠道菌群丰富度增加(P0.05)。在属水平上,实验组Akkermansia、Ruminococcus及Clostridium Ⅹa和Ⅳ等细菌的丰富度增加。 结论 二甲双胍能够调控肠道菌群的组成,增加肠道内产SCFAs细菌的定植,并抑制肠癌的发生发展。     

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。     

三种乳杆菌对小鼠溃疡性结肠炎的缓解作用及机制CSCD

目的探讨3株乳杆菌(植物乳植杆菌、罗伊氏粘液乳杆菌和副干酪乳酪杆菌)对小鼠溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)的缓解作用及机制。方法采用葡聚糖硫酸钠(DSS)法构建C57BL/6J小鼠急性UC模型,并在造模前后均给予乳杆菌干预治疗;测量各组小鼠体质量、结肠长度;采用蛋白免疫印迹技术检测小鼠结肠上皮紧密连接蛋白表达水平;HE染色观察分析小鼠结肠组织病理变化;16S rDNA高通量测序分析小鼠肠道菌群组成情况;转录组测序分析小鼠结肠组织基因表达差异。结果与DSS模型组相比,植物乳植杆菌干预组(t=2.285,P=0.045)和副干酪乳酪杆菌干预组(t=2.360,P=0.040)小鼠体质量增加显著;植物乳植杆菌干预组(t=2.335,P=0.042)结肠长度显著增加;植物乳植杆菌干预组(ZO-1:t=4.975,P=0.003;Occludin:t=2.629,P=0.034)和罗伊氏粘液乳杆菌干预组(ZO-1:t=3.523,P=0.013;Occludin:t=2.525,P=0.040)紧密连接蛋白表达水平显著上调。乳杆菌干预组结肠黏膜组织病理损伤得以缓解,肠道菌群丰度及多样性降低得以改善。植物乳植杆菌干预组vs DSS模型组共有69个差异表达基因,KEGG pathway分析提示差异基因富集于免疫调节、内分泌与消化系统相关疾病等通路上。结论3株乳杆菌对UC小鼠展现出较好的缓解作用,其作用机制与修复肠道屏障、调节肠道微生物群结构和降低肠道炎症水平相关。     

糖脂代谢性疾病模型小鼠肠道菌群特征分析

基于16S rDNA测序研究非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、2型糖尿病(T2D)及动脉粥样硬化(AS)小鼠的肠道菌群特征, 分析上述疾病肠道微生物的异同。

以SPF级C57BL/6J雄鼠为对象, 分别采用高脂饮食制备NAFLD模型, 高脂饮食联合小剂量链脲佐菌素腹腔注射建立T2D模型, ApoE^-/-小鼠高脂饮食诱导AS模型, 另设对照组, 每组10只。采用试剂盒测定小鼠血清中总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的水平。收集粪便样本, 以Illumina MiSeq测序平台, 采用QIIME2软件对肠道菌群的可分类操作单元(OTUs)数量, Alpha、Beta多样性和菌群多样性指数以及差异菌门、菌属等进行综合分析与评价, 并对肠道菌群代谢功能进行预测。

与对照组小鼠比, T2D组、NAFLD组、AS组血清中TC、TG和LDL-C水平均显著升高, 菌群多样性指数显著降低(F=14.33, P < 0.01), Firmicutes/Bacteroidetes比值逐渐升高; 双歧杆菌属(Bifidobacterium)丰度在AS组、T2D组中显著增加(F=12.15, P < 0.01), 在NAFLD组中显著下降(F=12.15, P < 0.05), 乳杆菌属(Lactobacillus)丰度在NAFLD组、AS组中著降低(F=9.35, P < 0.01), 在T2D组中显著降低。关联分析表明Lactobacillus、Akkermansia等与血脂呈负相关, Faecalibaculum、Blautia等与血脂呈正相关。肠道菌群参与代谢性疾病主要涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢、脂质代谢以及能量代谢等通路。

本研究阐明了NAFLD、T2D、AS肠道微生物组成与变化的共性和个性特征, 为靶向调控肠道微生物治疗代谢性疾病提供科学依据。

     

基于16S rDNA测序技术分析薏苡附子败酱散对急性溃疡性结肠炎小鼠肠道菌群的影响

目的从肠道菌群的角度探索薏苡附子败酱散治疗溃疡性结肠炎(UC)的作用机制。方法将24只雄性SPF级C75BL/6J小鼠随机分为空白组、模型组、阳性药对照组、中药组4个组别,通过自由饮用3% DSS溶液的方法制作急性UC小鼠模型。造模成功后,中药组予以1.048 g/mL的薏苡附子败酱散溶液,阳性药对照组予以0.031 g/mL的嗜酸乳杆菌(益君康)溶液,空白组和模型组予以同等体积的生理盐水,7 d的治疗结束后处死所有小鼠,取小鼠结肠组织和肠内容物。实验过程中监测小鼠的体质量、精神等一般情况,进行DAI评分,HE染色法在光镜下观察小鼠肠道病理变化,进行HS评分。提取肠道菌群的DNA,采用高通量测序技术对其16S rDNA V4区进行测序分析,并采用PCR荧光定量技术对肠道菌群中的乳杆菌进行定量检测。结果模型组小鼠DAI评分明显高于空白组(t=4.137 0,P=0.000 4),药物干预后,中药组和阳性药对照组DAI评分明显下降(t=2.240 3,P=0.035 0;t=2.081 6,P=0.048 6),差异均有统计学意义;病理HS评分显示,与模型组比较,其余组别小鼠HS评分均明显降低(空白组:t=5.452 8,P=0.000 2;中药组:t=3.117 1,P=0.009 8;阳性药对照组:t=3.306 2,P=0.007 0),差异均有统计学意义;测序结果显示模型组小鼠肠道菌群物种多样性和丰度均明显降低,药物干预后菌群多样性和丰度提高,模型组致病菌丰度较高,药物治疗后可增加有益菌数量,减少致病菌数量。PCR荧光定量检测乳杆菌结果显示,与模型组相比,其余组别小鼠肠道中乳杆菌含量均明显增加(空白组:t=3.871 8,P=0.002 6;中药组:t=2.224 3,P=0.048 0;阳性药对照组:t=2.976 4,P=0.012 6),差异均有统计学意义,而阳性药对照组和中药组之间未见明显区别(t=2.007 0,P=0.070 0)。结论薏苡附子败酱散能够调节肠道菌群的结构,增加物种多样性,改善和恢复有益菌和有害菌的丰度比例,从而发挥对急性UC的治疗作用,其中乳杆菌发挥了明显作用。