简介:摘要目的筛选大鼠肠道和呼吸道共有差异菌群和差异代谢物,分析大鼠肠道菌群和代谢物的变化在大鼠尘肺病进展中可能的作用。方法于2020年4月,将18只SD大鼠随机分为3组(对照组、煤矿粉尘组和二氧化硅组,每组各6只)。煤矿粉尘组和二氧化硅组大鼠采用非气管暴露法分别灌注1 ml 50 mg/ml煤矿井下粉尘悬浊液和二氧化硅悬浊液,对照组大鼠灌注同等剂量灭菌生理盐水。染尘24周后采集大鼠粪便、咽拭子和肺灌洗液。采用16SrDNA基因测序技术和UHPLC-QTOF-MS非靶向代谢组学技术检测各组大鼠粪便、咽拭子和肺灌洗液中菌群和代谢物,筛选肠道和呼吸道共有差异菌群和共有差异代谢物。并采用Spearman法对差异菌群和代谢物进行相关性分析。结果与对照组比较,煤矿粉尘组门水平下共筛选到9种肠道和呼吸道共有差异菌群,属水平下共筛选到9种肠道和呼吸道共有差异菌属,主要为厚壁菌门、放线菌门、链球菌属、乳杆菌属;与对照组比较,二氧化硅组门水平下共筛选到9种共有差异菌群,属水平下共筛选到5种共有差异菌群,主要为变形菌门、放线菌门、异杆菌属、粘液杆菌属。与对照组比较,煤矿粉尘组共筛出7种共有差异代谢物,标桩菌素、芳樟醇氧化物和异亮氨酸-亮氨酸在肠道和呼吸道中均上调;二氧化硅组与对照组比较,共筛出19种共有差异代谢物,其中二乙醇胺、1-氨基环丙烷羧酸、异亮氨酸-亮氨酸、鞘氨醇、棕榈酸、二氢鞘氨醇、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱、1-硬脂酰-2-油酸甘油酯磷酸化胆碱在肠道和呼吸道中均上调。结论尘肺病大鼠肠道和呼吸道菌群存在移位现象,大鼠在尘肺病进展过程中存在脂质代谢失衡。
简介:摘要肠道菌群与宿主之间存在相互依赖的共生关系,尤其在机体消化吸收、免疫防御和能量代谢过程中至关重要。婴幼儿时期是肠道菌群建立的关键时间窗,易受生理因素(如出生方式、喂养方式)和病理因素(如不良母体环境、不同胎龄及其他因素)的影响,而此阶段菌群定植异常导致的菌群生态紊乱可对机体健康造成深远影响。本文总结婴幼儿肠道菌群定植的影响因素,综述婴幼儿肠道菌群定植异常与代谢性疾病易感之间的关系及其发生机制,并描述婴幼儿肠道菌群的早期干预疗法,为建立基于肠道菌群相关疾病的早期防治策略提供理论依据。
简介:摘要目的探讨Gpr174对脓毒症小鼠肠道损伤、肠道菌群与代谢物组成的影响。方法将12只8周龄雄性C57BL/6和Gpr174-/-小鼠随机(随机数字法)分为4组,分别为野生(WT)组,敲除(KO)组,野生鼠盲肠结扎穿孔(WT+CLP)组和敲除鼠盲肠结扎穿孔(KO+CLP)组,采用盲肠结扎穿刺法建立脓毒症模型;分别在生理情况下与脓毒症造模后72 h收集小鼠粪便,提取菌群DNA并进行扩增,在对PCR产物荧光定量后,对原始数据进行过滤与质控并筛选差异菌群。利用液相色谱-质谱联用技术,使用QuanMET软件对原始数据进行分析并比对鉴定内源性代谢物。通过R语言进行多元回归分析,筛选相关差异代谢物,并进一步分析相关代谢通路。结果研究发现,KO-CLP组小鼠的肠道损伤和炎症反应较WT-CLP组减轻,肠道屏障结构和功能破坏较弱。同时,WT组与KO组小鼠在生理和脓毒症情况下肠道差异菌群组内差异小,组间差异有统计学意义。生理情况下共筛选出18种差异细菌,差异最显著的包括双歧杆菌、乳酸菌、理研菌、拟杆菌、巴恩斯氏菌、普雷沃特菌、龈乳杆菌、艾克曼菌等,但脓毒症时则仅存在2种差异菌,分别为瘤胃球菌与普雷沃氏菌。肠道代谢物PCA分析表明生理情况下野生组与敲除组小鼠存在组间差异;而在脓毒症造模后,KO与WT小鼠组间差异不明显。在生理情况下,WT组与KO组小鼠鉴定出24种差异代谢产物,其中差异最显著的为丙氨酸与丙酮二羟酸,这些差异代谢产物涉及丙氨酸循环、丙氨酸代谢等信号通路。结论Gpr174敲除后能缓解脓毒症小鼠的肠道损伤。生理情况下Gpr174影响肠道菌群与代谢产物。研究结果提示Gpr174参与肠道菌群与代谢物的调控。
简介:摘要目的明确龋病和牙周炎来源的唾液菌群在物种组成、功能及代谢产物上的特点,为寻找可用于临床判断龋病和牙周炎发生的生物标志物提供依据。方法收集2022年3至6月就诊于第四军医大学口腔医学院牙体牙髓病科的10例高龋[龋失补牙数(decayed-missing-filled teeth,DMFT)≥6]患者[高龋(high caries,HC)组],牙周科的10例Ⅱ期A级~Ⅲ期C级牙周炎患者[牙周炎(periodontitis group,PG)组]和10名口腔健康个体[健康对照(healthy individuals,HH)组]的唾液样本。采集受试者的人口学基线、口腔内龋、牙周健康情况等信息,利用宏基因组测序和液相色谱质谱联用检测样本内微生物及其代谢产物。对测序数据进行分析获得各组样本的微生物物种分类学组成、功能基因及代谢产物的信息。各组受试人群的口腔基本情况及唾液样本采集均由同一名牙体牙髓病科主治医师完成。结果各组受试人群在年龄、性别等基线特征上差异均无统计学意义(P>0.05)。HC组DMFT(9.0±1.7)显著高于HH组和PG组(均为0)(F=243.00,P<0.001)。菌群分析显示,各组唾液菌群物种分类学组成在门水平均以变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和梭杆菌门为主。在属水平,则主要由链球菌属、奈瑟菌属、罗氏菌属、普雷沃菌属等成员组成。差异分析显示,与HH组相比,HC组和PG组在属、种水平的物种分类学组成差异均有统计学意义(P<0.05)。在属水平,HC组和PG组相对丰度改变最显著的均为普雷沃菌属。而在种水平,HC组改变最显著的为苍白普雷沃菌;PG组改变最显著的为牙龈卟啉单胞菌。代谢产物分析显示,HC组共检出133种与HH组差异表达的代谢产物,其中差异最显著的代谢产物为3-羟基-1,5-二苯基戊烷-1-酮(P=0.001)。在PG组中,共检测出102种与HH组差异表达的代谢产物,其中差异最显著的代谢产物为N1-乙酰精胺(P=0.002)。HC组与PG组相比,代谢产物上差异最显著的代谢产物为D-氨基葡萄糖6-磷酸(P=0.006)。菌群代谢功能分析显示,HC组菌群糖代谢相关的功能基因丰度最高,其次为HH组,PG组的糖代谢相关功能基因最低。此外,与HH组相比,PG组内ABC转运体和磷酸转移酶系统等涉及糖转运相关的功能基因的丰度显著降低(P<0.05),在HC组中则显著升高(P<0.05)。结论唾液菌群在龋病、牙周炎及健康人群中存在显著异质性,且菌群的糖代谢能力改变与龋病和牙周炎的发生存在一定关联。苍白普雷沃菌及3-羟基-1,5-二苯基戊烷-1-酮可能作为龋病的潜在生物标志物;而牙龈卟啉单胞菌及N1-乙酰精胺可能作为牙周炎的潜在生物标志物。
简介:摘要目的研究高脂饮食是否加剧牙周炎对肠道菌群及糖代谢的影响。方法将24只雄性SD大鼠通过随机数字表法随机分为4组(每组6只):对照组,给予常规饮食;牙周炎组,用5-0号丝线结扎大鼠双侧上颌第二磨牙诱导牙周炎;高脂饮食组,给予高脂饮食;高脂饮食+牙周炎组,给予高脂饮食,并在实验开始后8周诱导牙周炎。12周后检测空腹血糖及葡萄糖耐量。安乐处死大鼠,收集盲肠内容物,通过Illumina MiSeq平台对样本中16S rRNA基因进行测序,用RDP Classifier和SILVA(SSU123)16S rRNA数据库对测序结果进行分析。通过相关性分析研究高脂饮食和牙周炎诱导的肠道菌群变化与血糖水平的相关性。结果结扎诱导牙周炎4周后,牙周炎组大鼠和高脂饮食组大鼠的空腹血糖水平[分别为(4.93±0.28)、(5.25±0.24) mmol/L]均显著高于对照组大鼠的空腹血糖水平[(4.56±0.20) mmol/L](P<0.05),且牙周炎组大鼠和高脂饮食组大鼠均存在葡萄糖耐量受损。高脂饮食+牙周炎组的空腹血糖水平[(5.53±0.14) mmol/L]显著高于牙周炎组和高脂饮食组(P<0.05),其葡萄糖耐量曲线也高于牙周炎组。肠道菌群分析显示,牙周炎组大鼠肠道菌群中拟杆菌门与厚壁菌门的比值(0.37±0.23)显著低于对照组(0.68±0.05)(P<0.05),毛螺菌科NK4A136组的丰度[(14.03±6.38)%]显著低于对照组[(28.21±4.82)%](P<0.05),异杆菌属、瘤胃球菌科UCG_005、布劳特菌属的丰度[分别为(4.27±2.67)%、(3.70±0.90)%、(0.63±0.45)%]均显著高于对照组[分别为(0.60±0.72)%、(0.43±0.16)%、(0.13±0.13)%](P<0.05)。高脂饮食+牙周炎组大鼠肠道菌群中变形菌门的丰度[(3.06±0.90)%]显著高于牙周炎组[(1.40±0.98)%](P<0.05)。基于Bray-Curtis距离的β多样性分析显示,高脂饮食+牙周炎组大鼠的肠道菌群与牙周炎组、高脂饮食组均有明显的分群。相关性分析结果显示,肠道菌群中毛螺菌科NK4A136组的丰度与空腹血糖及负荷60和120 min的血糖水平呈显著负相关(r值分别为-0.56、-0.50、-0.42,P<0.05),异杆菌属、产粪甾醇真杆菌属、未培养的消化链球菌科、扭链瘤胃球菌属以及变形菌门中多个菌属的丰度与负荷120 min的血糖水平呈显著正相关(P<0.05)。结论牙周炎与肠道菌群紊乱和糖代谢异常密切相关,高脂饮食可使这种联系更为紧密。
简介:摘要肠道菌群紊乱与心血管疾病的发生发展密切相关。肠道微生物利用富含胆碱或三甲胺(TMA)结构的物质代谢生成氧化三甲胺(TMAO),而TMAO在心血管疾病如冠心病、动脉粥样硬化、高血压等的发生和发展中起着重要作用。该文就TMAO与心血管疾病关系和肠道菌群-TMA-TMAO代谢途径干预方法的研究进展进行综述。