不同清洁度条件下Balb/c小鼠肠道微生物多样性研究

摘要

越来越多的研究表明肠道微生物对于人体具有重要的作用，既能为人体提供营养物质，又是免疫系统健康发育的重要因素;另外，肠道微生物与多种重大疾病的发生密切相关，如过敏等免疫系统疾病、糖尿病、癌症和孤独症等。因此被誉为人体最后发现的一个“器官”。影响肠道微生物多样性与组成的因素，目前报导较多的有饮食、遗传基因、分娩方式等。
　　“卫生假说(Hygiene Hypothesis)”是指西方发达国家因生活方式过度清洁，导致过敏，湿疹等免疫系统疾病、白血病、糖尿病和孤独症等疾病的发生;这一假说已得到多项流行病学的调查研究验证。作为卫生假说的补充有人提出“微生态假说(Microflora Hypothesis)”，指出过于清洁的环境导致肠道微生物的紊乱，进而引起多项疾病的发生。已有的研究发现过敏等免疫系统疾病、糖尿病以及孤独症等与肠道微生物的紊乱密切相关。从以上结果不难推断出，肠道微生物是环境与相关疾病发生的中介。但截至到现在，环境是直接影响肠道微生物多样性的相关研究还未见报导。
　　该项研究以Balb/c小鼠作为研究对象（具有相同的遗传基础），控制小鼠的饮食，环境温度等条件一致，将小鼠分为五组，分别饲养在不同清洁度的环境条件下。采用MiSeq高通量测序仪测序分析二代鼠肠道微生物16S rRNA基因，来研究各组肠道微生物的多样性与各种分类水平下各组之间微生物类型的异同。同时，采用DNFB(2-4-dinitrofluorobenzene)致敏方法处理小鼠，通过检测小鼠血清IgE浓度来鉴定各组二代成年鼠的免疫力。
　　研究结果显示，环境清洁度越低，小鼠肠道微生物的多样性指数越高，与SPF组相比，差异极显著(P＜0.01);环境清洁度越高，Firmicutes菌门的含量越高，差异极显著(P＜0.01);另外，Bacteroides、Actinobacteria和Lactobacillus等菌属的含量也具有显著差异。环境越清洁，血清IgE含量越高，肝/体重比和脾/体重比也越高，差异显著(P＜0.01)。相关分析发现肠道微生物的多样性与血清IgE含量呈较明显的相关性。
　　以上结果表明，环境是影响肠道微生物多样性与组成的重要因素。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 卫生假说

1．1．1 概念

1．1．2 卫生假说与疾病

1．2 肠道微生物与疾病

1．2．1 免疫系统疾病

1．2．2 孤独症

1．3 肠道微生物与免疫系统发育

1．4 肠道微生物与神经系统发育

1．5 肠道微生物多样性的影响因素

1．5．1 饮食

1．5．2 分娩方式

1．5．3 其它因素

1．5．4 生活环境

1．6 肠道微生物多样性的研究方法

1．7 课题的目的和研究内容

1．7．1 研究目的

1．7．2 研究内容

1．8 本文的组织结构

第二章 不同清洁度条件下Balb／c小鼠免疫研究

2．1 实验材料

2．1．1 实验样本来源及饲养

2．1．2 主要试剂和耗材

2．1．3 DNFB溶液配制

2．1．4 主要实验仪器与设备

2．2 实验方法

2．2．1 小鼠体重测定

2．2．2 致敏试验

2．2．3 肠道各段样本采集

2．2．4 肠道各段样本细菌总DNA的提取

2．2．5 细菌基因组DNA电泳检测

2．3 实验结果

2．3．1 小鼠脾重、肝重、体重测定

2．3．2 小鼠血清IgE分析

2．3．3 小鼠盲肠内容物样本DNA提取结果

2．3．4 小鼠盲肠内容物样本DNA电泳检测结果

2．4 讨论

2．5 结论

第三章 MiSeq测序分析小鼠盲肠内容物微生物多样性

3．1 MiSeq测序及生物信息分析结果

3．1．1 OTU数量分析

3．1．2 五组样本群落多样性指数分析

3．1．3 门水平上的菌群结构分析柱状图

3．1．4 属水平上的菌群结构分析柱状图

3．1．5 属水平上的优势菌属分布分析

3．1．6 多样品群落结构相似度比对树状图

3．1．7 多样品群落结构相似度比对常规Heatmap图

3．1．8 群落差异比较

3．2 讨论

3．3 结论

第四章 总结

参考文献

致谢

作者简介