猪粪便微生物移植小鼠肠道菌群结构演替分析

摘要

本试验旨在探究猪粪便微生物移植对受体小鼠肠道菌群结构的动态演替变化。选择金华猪和长白猪作为粪便移植供体,通过灌胃将猪粪便微生物移植于经广谱抗生素处理过的小鼠体内,连续灌胃7 d,在灌胃第1、2、4和7天以及在停止灌胃后第7、14、21和28天收集小鼠粪便,分别采用16S rRNA基因测序、实时荧光定量PCR(RT-PCR)和气相色谱法测定小鼠肠道菌群结构和数量的动态变化以及短链脂肪酸(SCFAs)含量变化。结果表明:在猪到小鼠的粪便移植过程中,受体小鼠粪便样品中微生物数量和alpha多样性随移植时间延长呈上升趋势。在门水平上,随着移植时间的延长,受体小鼠肠道中厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)相对丰度逐渐降低,而拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)相对丰度逐渐升高;在属水平上,拟杆菌属(Bacteroides)、阿克曼氏菌属(Akkermansia)和副拟杆菌属(Parabacteroides)相对丰度逐渐升高,而乳酸杆菌属(Lactobacillus)、肠球菌属(Enterococcus)、大肠杆菌属(Escherichia)的相对丰度逐渐降低,直至停止移植后保持稳定。移植过程中猪粪便微生物受体小鼠粪便样品中SCFAs的含量随移植时间延长而逐渐升高,停止移植后SCFAs含量变化较小,并在停止移植后第28天基本保持稳定。结果提示,猪粪便微生物跨物种移植于抗生素处理小鼠,可以使受体小鼠肠道菌群出现动态演替性变化,且不同品种猪粪便移植小鼠肠道菌群结构受猪供体微生物影响而有所不同,菌群代谢产生SCFAs的含量也表现出与菌群数量相一致的变化规律。