火麻仁油水混合物对小鼠肠道微生物群落变化及对肠道免疫的影响

摘要

研究的背景和目的：
　　近年来，肠道菌群是微生物学、医学、基因组学等领域最引人关注的研究焦点之一，人体的健康状况不仅取决于自身的遗传因素，还与人体微生物的作用有密切关系。美国国立卫生研究院（NIH）开展的人体微生物组计划（HMP）是一项旨在促进我们了解与人体健康和疾病相关的复杂微生物群落资源研究项目，提高人们对全体共有的和高度个体化微生物组特征的认识。我国的传统医学有许多药物和疗法都可能是通过改变肠道菌群的结构和代谢来发挥作用的，中医药在人体微生物组的研究中将会扮演重要角色。改变一个人的基因很困难，而改变生活在人体内的微生物群落组成结构是相对容易的，因此肠道菌群是重要的药物靶点和研究内容。目前有大量的研究表明，中药成分能够调节肠道菌群，对疾病的预防与治疗有良好的作用，尤其是对一些代谢性疾病，如肥胖、糖尿病、肠炎等的发生发展有良好的预防和改善作用。中药火麻仁含有丰富的植物蛋白、不饱和脂肪酸、维生素等营养成分，有良好的润燥、滑肠功效，临床上能有效地治疗肠燥便秘，改善肠道功能，具有很高的食用价值和药用价值。
　　本研究首先建立火麻仁油不饱和脂肪酸的含量测定方法；然后研究火麻仁油水混合物对小鼠肠道微生物群落的变化及对对肠道免疫的影响作用，为后续进一步研究火麻仁的作用机制及肠道微生态制剂的研发提供依据。
　　研究的内容和结果：
　　1、建立气相色谱法对火麻仁中油酸、亚油酸和α-亚麻酸进行定量分析，采用毛细管色谱柱CP-WAX52CB（30 m×0.32 mm，0.50μm），柱温为205℃，FID检测器，检测器温度为300℃，进样口温度为250℃，分流比：10:1，载气流速为1 mL·min-1，进样量为1μL。结果表明，油酸甲酯、亚油酸甲酯和α-亚麻酸甲酯的质量浓度分别在7.60~152.00μg· mL-1（r=0.9999）、8.00~160.20μg· mL-1（r=0.9997）和9.70~194.00μg· mL-1（r=0.9998）范围内线性关系良好，平均回收率分别为96.55％、99.68%、102.22%，RSD值分别为1.35%、2.79%、1.19%。结果显示，平均每克火麻仁药材含油酸29.36mg、亚油酸137.67mg和α-亚麻酸55.31mg。该方法灵敏、准确、重复性良好，可以作为火麻仁不饱和脂肪酸的含量测定方法。
　　2、通过火麻仁油水混合物给小鼠灌胃，采集各实验组小鼠的新鲜粪便并提取总DNA，利用16S rRNA基因V4区扩增子高通量测序技术和生物信息学研究火麻仁油水混合物对小鼠肠道微生物群落结构和多样性的变化。结果表明，测序的数据质量较高，共计回收得到445904条16SrRNA基因V4高变区序列。在小鼠肠道菌群中主要是拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门的细菌占优势，火麻仁油水混合物可以引起小鼠的肠道菌群的变化，提高拟杆菌门的比例和降低厚壁菌门的比例，以及提高小鼠肠道细菌群落的生物多样性。
　　3、采集小鼠小肠内容物，用ELISA试剂盒检测SIgA的含量。结果显示，火麻仁油水混合物能刺激小鼠肠道黏膜免疫系统，提高SIgA的分泌水平。
　　4、采集小鼠的血液，用ELISA试剂盒检测IL-4、IL-10、IL-17和IFN-γ的含量。结果显示，火麻仁油水混合物对小鼠血清中IL-4、IL-17的含量无显著性差异（P＞0.05），高剂量的火麻仁油水混合物能够提高血清中IFN-γ和IL-10的含量，与空白对照组比较，有显著性差异（P＜0.05）。结果提示，火麻仁有利于肠道菌群的调节及后续机制的研究。