糖尿病大鼠肠道菌群失衡后小肠对糖吸收影响的研究

摘要

目的:
　　探索研究肠道菌群对黏膜通透性影响和糖吸收机制，为糖尿病控血糖研究提供理论和实践依据。
　　方法:
　　选用清洁级SD(Sprague Dawley，SD)大鼠，50只，本实验共分为三组:糖尿病组（A组）;糖尿病大鼠肠道菌群失衡组（B组）;健康对照组/正常组（C组），平均体重90±5g，适应性饲养一周后，高脂高糖饲养四周。禁食12小时后，测定空腹血糖＞9.0mmol/L的大鼠弃之不用。其余合格的大鼠以40mg/kg剂量腹腔注射链尿佐菌素(streptozocin，STZ)。3天后禁食12小时，测定空腹血糖＞16.7mmol/L认为糖尿病模型造模成功。从糖尿病组随机抽取一半数量的大鼠，每日以1mg/mL剂量的头孢曲松钠灌胃，每日灌胃一次，持续灌胃一周。一周后采集粪便样本，进行聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis，PCR-DGGE)后，通过电泳图观察到该组菌群条带数明显少于正常组，为糖尿病大鼠肠道菌群失衡模型造模成功。造模成功后，每只大鼠灌胃乳果糖及甘露醇，剂量为120mg乳果糖、80mg甘露醇各1mL[1]。大鼠灌胃后，每只放在单独的分层鼠笼中，禁食禁水，收集24小时尿液，利用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)测定尿液中乳果糖甘露醇排出量。每日观察大鼠表观体征，记录体重及精神状态等。每三日测一次血糖，每周取粪便观察肠道菌群改变情况。处死后取大鼠小肠组织进行形态学观察，制备小肠组织匀浆用以测定小肠上皮细胞Na+-K+-ATP酶。
　　结果:
　　1.糖尿病大鼠成模率
　　本次实验共选取50只SD大鼠注射40mg/kg剂量的STZ建立糖尿病模型，其中30只成模，成模率60％。
　　2.肠道菌群失衡对糖尿病大鼠表观体征的影响
　　糖尿病菌群失衡组与糖尿病组大鼠相比较出现腹泻症状，粪便稀软、颜色呈黄色;糖尿病组与正常对照组大鼠比较出现行动迟缓、精神萎靡、皮毛不光滑、脱毛现象严重、体态消瘦。
　　3.肠道菌群失衡对糖尿病大鼠体重的影响
　　实验显示，正常组大鼠体重为437.8±12.69g，糖尿病组大鼠体重为233.5±6.33g，糖尿病菌群失衡组大鼠体重为236.2±5.20g，糖尿病菌群失衡组与正常组相比，体重明显降低，差异极显著(p＜0.01)，糖尿病组与糖尿病菌群失衡组相比无明显差异，无统计学意义(p＞0.05)，糖尿病组大鼠与正常组相比，体重明显降低，差异极显著(p＜0.01)。
　　4.肠道菌群失衡对糖尿病大鼠血糖变化的影响
　　正常组SD大鼠空腹血糖为5.263±0.18mmol/L，糖尿病组SD大鼠空腹血糖为23.23±1.08mmol/L，菌群失衡糖尿病组SD大鼠空腹血糖为22.98±0.69mmol/L，糖尿病菌群失衡组大鼠与正常对照组相比，糖尿病菌群失衡组大鼠空腹血糖明显高于正常对照组(p＜0.01)，糖尿病组与糖尿病菌群失衡组大鼠相比血糖变化无统计学意义(p＞0.05)，糖尿病组大鼠与正常对照组相比，糖尿病组大鼠空腹血糖明显高于正常对照组(p＜0.01)。
　　5.肠道菌群失衡对糖尿病大鼠黏膜透性变化的影响
　　实验显示，正常组大鼠尿液中乳果糖/甘露醇比值为0.3160±0.12，糖尿病组大鼠尿液中乳果糖/甘露醇比值为0.7249±0.10，糖尿病菌群失衡组大鼠尿液中乳果糖/甘露醇比值为1.541±0.33，糖尿病菌群失衡组与糖尿病组相比，糖尿病菌群失衡组乳果糖/甘露醇比值高于糖尿病组，有统计学意义(p＜0.05)，糖尿病菌群失衡组与正常组相比，糖尿病菌群失衡组乳果糖/甘露醇比值升高，有统计学意义(p＜0.01)，糖尿病组与正常组相比，糖尿病组乳果糖/甘露醇比值升高，有统计学意义(p＜0.05)。
　　6.肠道菌群失衡糖尿病大鼠的菌群分析
　　实验显示，正常对照组条带数为30.00±1.47条，糖尿病组条带数为22.00±0.58条，糖尿病菌群失衡组条带数为9.667±0.33条，糖尿病菌群失衡组与糖尿病组相比，条带数减少，有统计学意义(p＜0.01)，糖尿病菌群失衡组与正常对照组相比，条带数减少，有统计学意义(p＜0.01)，糖尿病组与正常对照组相比，条带数减少，有统计学意义(p＜0.01)。
　　7.肠道菌群失衡对糖尿病大鼠小肠组织形态的影响
　　每组随机抽取3只大鼠对其十二指肠、空肠、回肠进行小肠组织形态学的观察后发现，糖尿病菌群失衡组十二指肠肌肉层较正常组薄，空肠绒毛肿胀、十二指肠及回肠绒毛断裂脱落现象明显，回肠黏膜下层有淋巴细胞浸润。糖尿病组绒毛排列不规则，断裂现象严重，回肠段尤为突出，空肠及回肠肌肉层有明显孔洞，正常对照组无明显改变。
　　8.肠道菌群失衡对糖尿病大鼠小肠上皮细胞Na+-K+-ATP酶变化的影响
　　实验显示，正常组大鼠小肠上皮细胞Na+-K+-ATP酶含量为2.812±0.25ng/mL，糖尿病组大鼠小肠上皮细胞Na+-K+-ATP酶含量为1.877±0.13ng/mL，糖尿病菌群失衡组大鼠小肠上皮细胞Na+-K+-ATP酶含量为1.500±0.07ng/mL，糖尿病菌群失衡组与糖尿病组相比，大鼠小肠上皮细胞Na+-K+-ATP酶含量降低，有统计学意义(p＜0.05)，糖尿病菌群失衡组与正常组相比大鼠小肠上皮细胞Na+-K+-ATP酶含量也明显降低，有统计学意义，差异极显著(p＜0.01)，糖尿病组与正常组相比大鼠小肠上皮细胞Na+-K+-ATP酶含量明显降低，有统计学意义，差异极显著(p＜0.01)。
　　结论:
　　1.40mg/kg剂量的链尿佐菌素(STZ)成功建立了2型糖尿病大鼠模型。
　　2.低剂量头孢曲松钠对糖尿病大鼠每日一次，连续灌胃一周可造成糖尿病大鼠肠道菌群失衡。
　　3.糖尿病菌群失衡大鼠小肠上皮细胞Na+-K+-ATP酶活性显著降低。
　　4.糖尿病菌群失衡大鼠肠屏障通透性升高。

目录

声明

摘要

前言

材料和方法

1．材料

1．1 实验动物及饲料

1．2 主要试剂

1．3 主要实验仪器

1．4 主要分析软件

2．1 实验动物分组及建模

2．2 大鼠表观体征观察

2．3 样本采集及分析

2．4 大鼠血糖检测

3．统计学分析

结果

1．糖尿病大鼠成模率

3．肠道菌群失衡对糖尿病大鼠体重的影响

4．肠道菌群失衡对糖尿病大鼠血糖变化的影响

5．肠道菌群失衡对糖尿病大鼠黏膜透性变化的影响

6．糖尿病大鼠肠道菌群失衡的菌群分析

7．肠道菌群失衡对糖尿病大鼠小肠组织形态学变化的影响

8．肠道菌群失衡对糖尿病大鼠小肠上皮细胞Na+-K+-ATP酶变化的影响

讨论

结论

参考文献

综述 肠道菌群紊乱与肠黏膜透性的相关性

致谢