高脂状态下肠道菌群结构改变与大肠癌发生关系的实验研究

摘要

目的:构建大肠癌的动物模型,观察高脂饮食干预对结肠肿瘤发生情况的影响,对高脂饮食干预下肠道菌群结构的改变及其与大肠癌发生的关系进行初步探讨.方法:4周龄的雄性Wiser大鼠140只随机分为4组:普通饮食+EDTA对照的非诱导肿瘤组(SDC)、普通饮食+DMH的诱导肿瘤组(SDT)、高脂饮食+EDTA对照的非诱导肿瘤组(HFDC)、高脂饮食+DMH的诱导肿瘤组(HFDT).根据组别的不同分别给予1 3.5％脂肪含量的普通饮食和45％脂肪含量的高脂饮食,诱导肿瘤组大鼠每周腹腔注射1,2-二甲基肼(DMH),剂量为40 mg/kg,连续注射10周,对照组大鼠每周腹腔注射同等剂量的ED-TA+生理盐水.实验结束后将收集的肿瘤组织标本利用QIAamp DNA Mini试剂盒进行基因组DNA抽提,后续基因组DNA鉴定、PCR扩增、荧光定量、16S rRNA V3可变区测序和生物信息学分析;比较高脂饮食与普通饮食干预下组织中菌群结构的差异及其与肿瘤发生情况的关系.结果:饮食干预后的焦磷酸测序结果显示高脂能够导致肠道菌群结构失衡,增加大肠癌的发病风险;经LEfSe分析发现梭状杆菌属Fusobacterium可被归为组间最主要的差异性菌属.结论:高脂饮食能够改变肠道菌群结构,增加多种潜在性致病菌丰度,特别是梭状杆菌属,结合高脂状态下肿瘤的发生情况,提示该菌属在大肠癌的发生发展中起重要的作用.