肠道菌群失调后小鼠粪便酶活变化、人工干预及其对免疫的影响

来源 :云南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoqiudyy1988
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随着研究的深入,发现越来越多的疾病与肠道菌群失调有关。肠道菌群失调会导致关键益生菌群的缺失、致病菌增多、肠道菌群的多样性降低及代谢机能改变等,进而引发肠道疾病如溃疡性结肠炎和克罗恩氏病等炎症性肠病(IBD)以及代谢免疫病、自身免疫性疾病和神经系统疾病的产生。但是,肠道菌群失调在疾病发展中的因果作用以及对肠道免疫稳态的作用机制尚不清楚。有研究发现结肠袋炎、腹泻型肠易激综合征患者或者用抗生素处理的小鼠粪便中丝氨酸蛋白酶酶活升高,升高的蛋白酶会破坏肠道上皮屏障的完整性并引发炎症反应。本研究用四种抗生素混合物连续灌胃小鼠两周构建了肠道菌群失调模型,对小鼠粪便样品16S rRNA基因测序表明抗生素暴露可导致小鼠肠道菌群多样性和组成发生改变。门水平分析显示样品中变形菌门(Proteobacteria)的菌群大幅度增加,属水平的结果显示克雷伯氏菌属(Klebsiella)的相对丰度显著增加,而乳酸杆菌属(Lactobacillus)和norank-f-muribaculaceae的丰度显著减低。相对于对照组,饲喂抗生素后,小鼠粪便中的中性、碱性蛋白酶和糖化酶活力显著升高。抗生素组小鼠粪便浸出液中的总蛋白浓度也显著低于对照组,蛋白电泳显示其蛋白的多样性降低。停喂抗生素后,给小鼠饲喂两周的胰蛋白酶可降低中性和碱性蛋白酶但并未恢复到从未喂过抗生素小鼠的水平,接着给喂过胰蛋白酶的小鼠再饲喂两周的药用胰酶可使其蛋白酶活性回复至正常水平,而停喂抗生素后再未接受其它处理的小鼠粪便中的蛋白酶依然保持在很高的水平。糖化酶活力在喂胰蛋白酶两周后也可恢复到正常水平。同时,给菌群失调小鼠喂胰蛋白酶或药用胰酶后,肠道菌群多样性增加,恢复到正常水平。通过检测小鼠血清中的炎症因子,发现:抗生素组小鼠血清中的炎症因子IFN-α(198.7±5.2 pg/mL)水平显著高于对照组小鼠(171.5±6.5 pg/mL,p<0.05)。此外,喂过抗生素小鼠的粪便浸出液使得巨噬细胞(Ana-1)和小胶质细胞(N9)的吞噬能力下降,而饲喂胰蛋白酶或者药用胰酶的小鼠粪便浸出液会恢复吞噬细胞的吞噬能力。研究结果表明肠道酶活不仅仅是与食物消化有关,并且与肠道菌群稳态及免疫稳态有密切关系。肠道菌的稳态对肠道酶活至关重要,抗生素破坏肠道菌群稳态后,肠道酶活增加,过高的酶活可能会破坏肠粘膜的完整性,影响吞噬细胞的功能,对体内免疫系统的稳态造成影响。此工作拓展了对消化酶功能的新认识,有望成为判断肠道功能的新指标。
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