不同鼠种的肠道菌群在不同饮食结构干预中的组成改变

摘要

目的:采取454高通量测序方法对不同饮食结构喂养的不同鼠种肠道菌群进行分析，观察并阐明不同的饮食结构下肠道多样性及群落结构的组成差异，同时进一步比较饮食对肠道菌群的影响在不同鼠种之间是否存在种属差异，为研究不同人种在同种饮食结构下在肥胖、炎症性肠病等的发病风险上仍存在差异的原因提供线索。
　　方法:选取仍处于肠道菌群建立阶段的刚断乳Bal b/c小鼠及SD大鼠作为研究载体，采取为期2个月的五种特制的不同结构饮食干预方法，收集各个饮食组新鲜粪便样品，提取粪便细菌总基因组DNA，对细菌16SrRNA基因序列V1-V3高变区进行PCR扩增。电泳检测PCR产物并切胶回收纯化。定量检测PCR产物，按照每个样品的测序量要求，进行相应比例的混合。寄往中国上海美吉生物医药科技公司进行454 GS FLX测序。
　　结果:多样性分析结果显示，同一鼠种不同饮食组肠道菌群多样性存在差异，同时，同种饮食干预对肠道菌群多样性的影响在两种鼠种中也存在差异。Bal b/c小鼠高脂组肠道菌群多样性最高，显著高于高纤维组、高蛋白组(P＜0.05)。SD大鼠高蛋白组肠道菌群多样性最高，但无论是Bal b/c小鼠还是SD大鼠，各饮食组中高纤维饮食的OTU数目及总菌多样性均为最低。分类学分析结果表明所有饮食组的大小鼠肠道菌群均以厚壁菌门及拟杆菌门为主要优势菌。Bal b/c小鼠中，厚壁菌门在普通饮食组相对丰度最高，普通饮食组的厚壁菌门的构成比例显著高于其他各饮食组(P＜0.05)。其次为高糖饮食组及高脂饮食组，此两组的厚壁菌门比例均显著高于高纤维组、高蛋白组(P＜0.05)。高纤维饮食组中厚壁菌门相对丰度最低，高蛋白组次之，此两组之间厚壁菌门比例差异不明显(P＞0.05)。高纤维饮食组拟杆菌门的相对丰度最高，高蛋白组次之，此两组拟杆菌门比例显著高于其他各饮食组(P＜0.05)，其次为高糖组、高脂组，普通饮食组中拟杆菌门相对丰度最低，显著低于其他各饮食组(P＜0.05)。变形菌门虽然在各个饮食组的所占比例均很低，但高纤维饮食组的变形菌门比例显著低于普通饮食组及高脂饮食组(P＜0.05)。SD大鼠中，高脂饮食组厚壁菌门相对丰度最高，显著高于高蛋白组及高纤维组(P＜0.05)。其次为高糖饮食组、普通饮食组。高纤维组的厚壁菌门比例相对最低，显著低于高脂组及高糖组(P＜0.05)。其它各组之间的厚壁菌门比例无明显差异。拟杆菌门在高纤维饮食组相对丰度最高，显著高于普通组、高糖组及高脂组(P＜0.05)。其次为高蛋白组，拟杆菌门的比例显著高于高脂组(P＜0.05)。高脂饮食组相对丰度最低，显著低于高纤维组、高蛋白组(P＜0.05)。高糖组、高脂组及普通组间的拟杆菌门比例差异无统计学意义(P＞0.05)。
　　结论:高纤维饮食可以引起两种鼠种肠道菌群丰度及多样性降低。不同饮食结构的大小鼠均以厚壁菌门及拟杆菌门为主要优势菌，但各个饮食组厚壁菌门及拟杆菌门的组成比例存在差异，同种饮食结构对两种鼠种的肠道菌群多样性及群落结构的影响存在种属差异。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 饮食对肠道菌群的影响

1．2 研究饮食、肠道菌群及健康之间关系的策略

2 材料及方法

2．1 主要仪器和设备

2．2 试剂与材料

3 对象与分组

3．1 实验动物

3．2 饲料及配方

3．3 动物分组及干预

4 实验方法

4．1 动物喂养

4．2 动物粪便的收集

4．3 粪便细菌基因组总DNA的提取—QIAampDNA stool mini kit法

4．4 16SrRNA基因序列V1-V3高变区PCR扩增

4．5 PCR产物的定量、混匀及454焦磷酸测序

4．6 序列的生物信息分析

5 统计学处理

6．结果与分析

6．1 丰度与多样性分析

6．2 分类学分析

7 讨论

7．1 肠道菌群微生物非培养研究方法

7．2 不同饮食组肠道菌群多样性分析

7．3 不同饮食组大小鼠各分类学水平上菌群组成差异

8 结论

参考文献

综述 肠道微生态概述及菌群失调在炎症性肠病发病机制的作用

致谢