高脂饮食对小鼠肠道菌群的影响

探讨高脂饮食对健康小鼠肠道菌群的影响。正常对照组饲喂普通饲料,高脂组饲喂高脂饲料。实验期间每周利用传统培养法和荧光原位杂交(fluorescent in situ hybridization,FISH)技术对小鼠进行肠道微生物菌群结构信息的分析。结果表明：高脂组的小鼠体质量与正常对照组相比显著增加(P＜0.01),呈明显肥胖态;传统培养法与FISH技术得到的肠道菌群数量变化趋势一致,但FISH技术检测得到的菌落数要明显地高于传统培养法。高脂组小鼠肠道中乳酸杆菌、双歧杆菌及肠球菌的数量显著降低,与正常对照组相比差异极显著(P＜0.01);而肠道中肠杆菌的数量呈上升趋势,与正常对照组相比差异显著(P ＜0.05)。提示高脂饮食能显著改变健康小鼠肠道菌群的结构从而引发慢性低度炎症,并可能进一步诱导肥胖的产生。     

饲养方式对苏尼特羊肠道菌群与脂肪酸代谢的影响

以12 月龄不同饲养条件（放牧和放牧＋舍饲）苏尼特羊背最长肌、粪便、血液为实验材料,利用高通量 测序技术和气相色谱-质谱法分析不同饲养方式下苏尼特羊肠道微生物及其代谢物、血脂指标和肌肉中脂肪酸的组 成和含量差异。结果表明：放牧＋舍饲组中拟杆菌属,Alistipes和Phocaeicola的丰度显著高于放牧组（P＜0.05）, 而纤维杆菌属和瘤胃球菌属的丰度显著低于放牧组（P＜0.05）。放牧组中乙酸和丁酸含量显著低于放牧＋舍 饲组（P＜0.05）,丙酸含量显著高于放牧＋舍饲组（P＜0.05）。血液中甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇含量差 异显著（P＜0.05）。放牧组中α-亚麻酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸和共轭亚油酸含量显著高于放牧＋舍饲 组（P＜0.05）。通过相关性分析可知,羊肉中α-亚麻酸和共轭亚油酸含量与纤维杆菌属、瘤胃球菌属和Alistipes 丰度呈显著正相关（P＜0.05）,与拟杆菌属丰度呈显著负相关（P＜0.05）。乙酸与亚麻酸含量呈显著负相 关（P＜0.05）,而丙酸与羊肉中二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸含量呈显著正相关（P＜0.05）。放牧组羊肉具有 较高的营养价值,并且改善肠道微生物可提高圈养羊肉品质。     

甲基烯丙基三硫醚对溃疡性结肠炎小鼠炎症因子及肠道菌群的调节作用

该研究探究了甲基烯丙基三硫醚（allyl methyl trisulfide,AMTS）对溃疡性结肠炎小鼠炎症因子及肠道菌群的调节作用。观察小鼠体重、结肠长度、疾病活动指数（DAI）及结肠组织变化,ELISA检测血清中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-6（IL-6）水平,16S rRNA系统测序技术检测肠道菌群的变化。研究表明模型组体重下降25.59%,AMTS低、中、高剂量组分别下降4.06%、9.88%和5.45%。模型组DAI值为3.51,AMTS三个剂量组分别为2.60、2.88和2.79。与模型组相比,AMTS的三个干预组都减轻了结肠组织炎症细胞浸润,同时都显著性降低了结肠中促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6的水平（p<0.01,p<0.05）。AMTS组较模型组可增加肠道菌群丰度及多样性。与模型组相比,AMTS还能降低拟杆菌、变形菌等数量,提高厚壁菌、乳酸杆菌等有益菌群的数量。研究表明AMTS可通过降低炎症因子水平和增加肠道菌群的多样性缓解溃疡性结肠炎小鼠的症状。     

苦荞对高脂膳食诱导小鼠生理及肠道菌群的影响

以苦荞为研究对象,通过高脂膳食诱导建立血脂代谢紊乱小鼠模型,利用高效液相色谱和平板计数对血 脂代谢指标及肠道菌群的变化规律及其相关性进行研究,初步探究了苦荞对血脂代谢紊乱小鼠生理及肠道菌群的 影响。结果表明：高脂膳食可引发小鼠血脂代谢紊乱,苦荞淀粉和蛋白均能显著降低血脂指标（血清总胆固醇、 甘油三酯、低密度胆固醇）的水平（P＜0.05）,并基本恢复至空白组的水平。通过平板计数对各组小鼠的肠道主 要菌群（双歧杆菌、乳酸菌、大肠杆菌、肠球菌）检测,发现苦荞淀粉和苦荞蛋白干预组的小鼠肠道菌中有益菌 （双歧杆菌、乳酸菌、肠球菌）数量均显著高于高脂组（P＜0.05）,有害菌（大肠杆菌）数量则显著低于高脂组 （P＜0.05）。此外,相关性分析结果表明,苦荞中蛋白和淀粉均可吸附胆汁酸与胆固醇并促进其排泄,从而不仅 能调节血脂代谢又能调节肠道菌群平衡,同时,肠道菌群中益生菌比例的增多和有害菌比例的降低又对血脂代谢调 节与抑制氧化应激有着一定促进作用。因此,苦荞对血脂代谢调节作用可能与其促进胆酸排泄、调节肠道菌群平 衡、改善氧化应激等方面有着密切关系。     

东海乌参肽对小鼠酒精性肝损伤及肠道菌群的调节作用

目的：探讨东海乌参肽（Acaudina leucoprocta peptides,ALPs）对小鼠酒精性肝损伤和肠道菌群的调节作用。方法：将45 只C57BL/6N雄性小鼠随机分为正常组、模型组、阳性药物组（80 mg/（kg mb·d）水飞蓟宾）、ALPs低剂量组（200 mg/（kg mb·d）ALPs）和ALPs高剂量组（400 mg/（kg mb·d）ALPs）。采用慢性酒精干预3 周后进行急性酒精灌胃建立小鼠肝损伤模型,检测小鼠血清和肝脏组织相关生化指标、观察肝脏和结肠组织形态学变化;取小鼠粪便进行16S rRNA测序,分析肠道菌群多样性。结果：ALPs可以显著改善小鼠的肝脏和结肠组织损伤,降低酒精性肝损伤血清标志物丙氨酸转氨酶和天冬氨酸转氨酶的活力,提升乙醇代谢相关酶的活力,抑制酒精性肝损伤小鼠肝脏中的脂肪蓄积,减少肿瘤坏死因子-α、白介素（interleukin,IL）-1β、干扰素-γ和IL-6的分泌及氧化应激标志物丙二醛的含量。ALPs显著改善小鼠肠道菌群的α-多样性和β-多样性,调节多种门、纲、科细菌的相对丰度,改善乙醇诱导的小鼠肠道菌群紊乱并使其趋于正常。结论：ALPs对乙醇诱导的小鼠肝损伤具有明显的保护作用,其机制与ALPs抗氧化、抗炎和改善肠道菌群紊乱相关。     

基于体外发酵模型分析植物多糖对T2DM患者肠道菌群及代谢的影响

通过体外发酵模型,利用高通量测序及代谢组学技术,研究5种植物多糖（黄芪多糖、苍术多糖、玄参多糖、红枣多糖和乌梅多糖）对2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）患者肠道微生物及其代谢产物的影响。结果表明,植物多糖能够显著改善糖尿病人肠道菌群结构,并且5种多糖均能够富集Faecalibacterium、Roseburia,抑制Escherichia。植物多糖处理能够调节气体介质含量、短链脂肪酸含量,改变T2DM患者肠道菌群的氨基酸、短链脂肪酸代谢途径,其中黄芪多糖、苍术多糖和玄参多糖对短链脂肪酸总量调节作用显著,对乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、异丁酸和异戊酸含量具有一定的调节作用;黄芪多糖、苍术多糖、玄参多糖和红枣多糖均能够提高T2DM患者的总气体介质含量以及CO2和CH4含量,乌梅多糖降低了总气体介质含量和H2S含量。研究结果为植物多糖的筛选与利用及其靶向调节肠道微生物提供了理论基础。     

食用玫瑰花水提物对大鼠肠道微生物和基因表达的影响

利用16S rDNA测序方法研究大鼠灌胃玫瑰水提物对肠道微生物的影响,结合转录组测序结果探讨玫瑰水提物对机体的功能作用。选用6周龄SD大鼠,灌胃蒸馏水作为对照组,实验组分别灌胃低、中、高剂量玫瑰水提物,每组8只。结果表明:低、中、高剂量玫瑰水提物均对正常大鼠血脂和生长发育指标无显著影响;不同组别的大鼠粪便中普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)和盲肠内容物中普雷沃氏菌属(Prevotella)含量差异明显,均为高剂量组<对照组<中剂量组<低剂量组;与对照组相比,不同剂量的玫瑰水提物均显著影响大鼠肝脏的转录组学,低剂量玫瑰水提物有101个差异表达基因,显著富集于抗原加工和提呈(ko04612)通路;中剂量组也有101个差异表达基因,主要集中在抗原加工和提呈、TNF信号通路(ko04668)等4条通路高剂量组有76个差异表达基因,主要集中在抗原加工和提呈、MAPK信号通路(ko04010)等6条通路不同剂量之间也有明显变化。这说明玫瑰水提物对大鼠肠道普雷沃氏菌属影响较大,同时也显著影响肝脏免疫应答。提示玫瑰水提物可通过干预肠道微生物多样性进而影响机体健康,并具有潜在的诱导肿瘤细胞衰老和提高机体免疫功能的作用。     

乳源酪蛋白糖巨肽改善炎症性肠病的研究进展

乳源酪蛋白糖巨肽(CGMP)主要是κ-酪蛋白经凝乳酶降解产生的一类含有糖链的多肽,具有许多的生理活性功能和独特的营养特性,可广泛地应用于保健食品和医药品。本文首先概括CGMP的来源、结构特点及其研究开发现状,从炎症性肠病(IBD)的免疫病理机制的角度,对本实验室和国外在CGMP调理、改善和治疗IBD的相关研究进行系统地介绍,提出CGMP在一定程度上为IBD的生物免疫治疗提供了新的途径以及展示其广阔的开发前景。     

Lactobacillus rhamnosus and L. plantarum Combination Treatment Ameliorated Colitis Symptoms in a Mouse Model by Altering Intestinal Microbial Composition and Suppressing Inflammatory Response

Scope

Changes in composition of intestinal microbes may disrupt the balance of their interaction with a susceptible host, resulting in development of inflammatory bowel disease (IBD).

Methods and results

The study applied in combination two Lactobacillus strains (L. rhamnosus BY-02, L. plantarum BY-05) (“LS treatment”), previously isolates from feces of healthy human infants, in a mouse model of dextran sodium sulfate (DSS)-induced colitis, and evaluates their ameliorative effect and its possible mechanism. LS treatment suppresses weight loss and colon shortening, and reduces disease activity index in the mice. It also has several additional beneficial effects: i) maintains goblet cell numbers and ameliorates intestinal barrier damage in colonic tissue; ii) alters intestinal microbial composition close to normal by increasing abundances of Muribaculaceae, Akkermansia, Clostridia, Oscillospiraceae, and Lachnospiraceae, and decreasing abundance of Escherichia-Shigella; iii) increases content of short-chain fatty acids; iv) reduces content of pro-inflammatory lipopolysaccharides; v) suppresses overactivation of TLR4/NF-κB inflammatory signaling pathway.

Conclusion

Combination treatment with two Lactobacillus strains strongly ameliorates colitis symptoms in the mouse model by favorably altering intestinal microbial composition and suppressing inflammatory response.     

外源肠道菌和玉米抗性淀粉对小鼠结肠菌群发酵产酸的影响

在37℃、厌氧条件下,通过向营养肉汤培养基中添加小鼠结肠内容物悬液模拟结肠环境。通过在模拟结肠环境中添加玉米抗性淀粉、单一及混合外源肠道菌及其组合,研究玉米抗性淀粉体外发酵产酸的特性及外源肠道菌对其的影响。结果表明:相对于未添加抗性淀粉或仅添加单一外源菌的组,添加3%(相对于营养肉汤培养基干基)玉米抗性淀粉后,乙酸、丙酸和丁酸的含量在发酵过程中(6、12、18、24、30 h)能够极显著(P0.01)地提升。在含有抗性淀粉的培养基中添加单一外源菌,嗜酸乳杆菌能够促进发酵产乙酸,青春双歧杆菌和粪肠球菌能够促进发酵产丙酸和丁酸,而大肠埃希氏菌会抑制产丙酸和丁酸。在含有抗性淀粉的培养基中添加混合外源菌,嗜酸乳杆菌和青春双歧杆菌能够协同发酵产乙酸、丙酸和丁酸,粪肠球菌与青春双歧杆菌组合发酵时,能够提升丙酸和丁酸产量,而大肠埃希氏菌则会不同程度地抑制其他3种菌发酵抗性淀粉产乙酸、丙酸和丁酸。     

嗜酸乳酸杆菌对自主活动受限型应激小鼠肠道黏膜免疫状态的影响

目的：探讨嗜酸乳酸杆菌（Lactobacillus acidophilus,LA）对自主活动受限型应激小鼠肠道黏膜免疫状态的影响。方法：以健康雌性BALB/c小鼠为受试动物,分为常规饲养组（NC组）、常规饲养条件灌胃LA组（NC＋LA组）、应激组（S组）、应激条件灌胃LA组（S＋LA组）,小鼠的LA灌胃剂量为108 CFU/d;应激组小鼠每天被限制自主活动3 h;15 d后取材,采用流式细胞术、酶联免疫吸附（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）等方法,对肠系膜淋巴结（mesenteric lymph nodes,MLN）中CD4＋T细胞、CD8＋T细胞和CD11c＋树突细胞（CD11c＋ dendritic cell,CD11c＋ DC）比例,结肠组织白细胞介素-10（interleukin-10,IL-10）和白细胞介素-17（interleukin-17,IL-17）水平,以及小肠总分泌型免疫球蛋白A（secreted immunoglobulin A,sIgA）水平进行检测。结果：常规饲养条件下,LA能极显著提高小鼠MLN中CD4＋T细胞比例（P＜0.01）,显著提高MLN中CD11c＋ DC比例、小肠总sIgA水平和结肠组织IL-10水平（P＜0.05）,显著降低结肠组织IL-17水平（P＜0.05）,而对MLN中CD8＋T细胞比例无显著影响（P＞0.05）;应激条件能极显著降低小鼠MLN中CD4＋T细胞比例和CD11c＋ DC比例（P＜0.01）,显著降低CD8＋T细胞比例（P＜0.05）,极显著降低小鼠结肠组织IL-10水平和小肠总sIgA水平（P＜0.01）,极显著提高结肠组织IL-17水平（P＜0.01）;应激条件下,LA能显著提高小鼠MLN中CD4＋T细胞比例和CD11c＋ DC比例（P＜0.05）,显著提高小鼠结肠组织IL-10水平和小肠总sIgA水平（P＜0.05）,并显著降低结肠组织IL-17水平（P＜0.05）,而对小鼠MLN中CD8＋T细胞比例无显著影响（P＞0.05）。结论：给予自主活动受限型应激小鼠LA干预,可提高小鼠MLN中CD4＋T细胞和CD11c＋ DC比例,上调结肠IL-10和小肠总sIgA分泌水平,下调结肠IL-17分泌水平,调节应激小鼠的肠道黏膜免疫状态。     

一种基于BALB/c背景由膳食麸质引起的乳糜泻小鼠模型的构建及其评价

目的：利用麸质诱导建立小鼠乳糜泻（celiac disease,CeD）模型,通过检测乳糜泻相关指标来评价该模型的可行性。方法：将连续食用无麸质饲料3 代以上的雌性BALB/c小鼠（6～8 周龄）随机分为两组（对照组（Control组）和模型组（CeD组））,CeD组于实验开始的第1天将饲料换为麸质含量2.5 g/kg的含麸质饲料,Control组则继续饲喂无麸质饲料。实验前3 周,分别给予CeD组每只小鼠腹腔注射含150 μg麦醇溶蛋白的磷酸盐缓冲溶液（0.2 mL 0.01 mol/L）,每周两次。在实验的第4周,给予CeD组每只小鼠后脚掌注射乳化有50 μg麦醇溶蛋白的弗氏完全佐剂50 μL两次（第1天和第4天各注射一次）。利用血清荧光素异硫氰酸酯-葡聚糖质量浓度表征小鼠的肠道通透性;利用实时荧光定量聚合酶链式反应检测小鼠十二指肠组织中紧密连接蛋白（ZO-1、ZO-2、Claudin-1等）、相关炎症因子白细胞介素（（interleukin,IL）-15、干扰素（interferon,IFN）γ和IL-4等）和相关免疫细胞的表面标志物基因（CD4、CD19、CD138等）的表达水平;采用酶联免疫吸附试验测定小鼠十二指肠中组织转谷氨酰胺酶（tissue transglutaminase,tTG）和连接蛋白水平。结果：相比Control组,CeD组小鼠十二指肠肠道屏障被明显破坏,小肠绒毛长度明显缩短,TGM2 mRNA相对表达量显著升高（P＜0.05）,与乳糜泻相关的炎症因子和免疫细胞的标志物基因相对表达量都显著升高。结论：该造模方法在肠道病理情况、肠道屏障以及免疫方面均能很好地模拟临床上乳糜泻的病理学特征,可用于未来乳糜泻新的潜在治疗措施研究中。