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目的综合运用16SrDNA基因测序技术和代谢组学方法,从肠道菌群和粪便代谢两个角度探讨尘肺病的病理生理变化,为尘肺病研究提供新思路。方法选用SPF级的健康SD雄性大鼠为实验对象,随机分为煤矿粉尘组(1 mL煤矿井下粉尘悬浊液)、二氧化硅组(1 mL二氧化硅粉尘悬浊液)和对照组(1 mL无菌生理盐水)。将采集及筛检完的煤矿井下粉尘和购买的纯二氧化硅粉尘研磨,分别配置成50 mg/mL的粉尘悬浊液,经高压灭菌后,采用非气管暴露法对实验大鼠进行一次性染尘。在染尘24 w收集大鼠血液、肺组织及粪便样本,并记录大鼠体重。利用肺组织病理切片以及血液炎症因子(IL-6和IL-11)来评价尘肺模型反映实验对象的疾病状态,并采用16SrDNA基因测序技术和UHPLC-QTOFMS非靶向代谢组学分析各组间的肠道菌群及粪便代谢物的差异。结果1染尘24 w后,二氧化硅组的大鼠体重明显低于对照组和煤矿粉尘组(P<0.05),且其血浆IL-6和IL-11表达均高于对照组和煤矿粉尘组(P<0.05),并在其肺表面可见乳白色凸点,同时肺组织结构破坏严重,并有明显的矽结节;煤矿粉尘组的大鼠血浆IL-6和IL-11表达也均高于对照组(P<0.05),其肺表面粗糙且可见粉尘蓄积,肺部炎症剧烈,有大量细胞结节;而对照组的大鼠的肺表面光滑柔软,肺泡结构正常,且少见炎症反应。2肠道菌群检测:1)ɑ多样性分析:与对照组相比,煤矿粉尘组和二氧化硅组的大鼠肠道菌群ACE和Chao1指数均无差别(P>0.05);煤矿粉尘组的大鼠肠道群的Shannon指数显著低于对照组和二氧化硅组(P<0.05),而Simpson指数明显高于这两组(P<0.05);与对照组相比,二氧化硅组的大鼠肠道菌群Simpson指数偏低(P<0.05),而Shannon指数无明显差异;2)β多样性分析:煤矿粉尘组与对照组、二氧化硅组与对照组的肠道微生物群落存在差异。3)群落构成:从细菌门分类水平上,与对照组相比,煤矿粉尘组大鼠的酸杆菌门丰度较高(P<0.05),二氧化硅组大鼠的放线菌门和变形菌门丰度较高(P<0.05)。从属水平上看,与对照组相比:煤矿粉尘组大鼠的Lachnospiraceaeuncultured、Ruminococcus1、LachnospiraceaeNK4A136group和瘤胃球菌属的丰度较低(P<0.05);二氧化硅组大鼠的乳酸菌属丰度较低(P<0.05),杜氏杆菌属和双歧杆属丰度较高(P<0.05)。4)差异菌群:煤矿粉尘组大鼠肠道菌群中的梭菌纲和梭菌目丰度显著低于对照组;二氧化硅组大鼠肠道菌群中的放线菌门、放线菌纲、丹毒丝菌纲、丹毒丝菌目、丹毒丝菌科、杜氏杆菌属、棒状杆菌目和Dubosiellauncultured丰度显著高于对照组,而乳杆菌目、乳杆菌科、乳杆菌属和Lactobacillusuncultured丰度显著低于对照组。3粪便差异性代谢物:与对照组相比,煤矿粉尘组大鼠粪便中L-岩藻糖和1,4-二羟基苯含量升高,主要参与果糖和甘露糖代谢;二氧化硅组大鼠粪便中DL-2-氨基己二酸、β-香茅醇、4-硝基喹啉-1-氧化物、苦马豆素、全顺式(6,9,12)-亚麻酸、鞘氨醇、四氢可的松、去氧胆酸和1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱含量升高,主要参与鞘脂代谢。结论1粉尘暴露后,机体肠道菌群发生紊乱:煤矿粉尘组大鼠梭菌纲和梭菌目丰度降低;二氧化硅组大鼠放线菌门、放线菌纲、棒状杆菌目、丹毒丝菌纲、丹毒丝菌目、丹毒丝菌科、杜氏杆菌属和Dubosiellauncultured丰度升高,乳杆菌目、乳杆菌科、乳杆菌属和Lactobacillusuncultured丰度降低。2粉尘暴露后,机体粪便代谢出现紊乱:煤矿粉尘组与对照组中共鉴定出2个潜在代谢标志物即L-岩藻糖和1,4-二羟基苯,且含量高于对照组,其中L-岩藻糖参与果糖和甘露糖代谢;二氧化硅组与对照组中共鉴定出9个潜在代谢标志物即DL-2-氨基己二酸、β-香茅醇、4-硝基喹啉-1-氧化物、苦马豆素、全顺式(6,9,12)-亚麻酸、鞘氨醇、四氢可的松、去氧胆酸和1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱,且含量高于对照组,其中鞘氨醇参与鞘脂代谢。图31幅;表13个;参133篇。