低聚果糖、果糖对IBS-D模型小鼠肠道菌群影响的研究

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目的:探索一种快速、稳定构建腹泻型肠易激综合征(IBS-D)小鼠模型的方法,并运用功能性低聚糖——低聚果糖以及FODMAPs中代表性成分果糖干预IBS-D小鼠,研究其对IBS-D模型小鼠表观指标与肠道菌群的影响。方法:选用SPF级ICR小鼠40只,随机分成单纯灌胃组(F),四肢捆绑组(S),离心管组(L)以及空白对照组(N)4组,每组10只。三个造模组小鼠均按照10ml/kg剂量用0.5g/ml浓度的番泻叶水煎剂灌胃。空白对照组给予同等量的生理盐水灌胃。灌胃1h之后,对两个造模组小鼠分别采用四肢棉绳捆绑以及塞入50mL离心管内的方式持续束缚1h。通过观测体质量变化、进食量变化等指标来找出最佳造模方法。收集最佳造模组及空白对照组小鼠粪便用于16SrDNA高通量测序。利用最佳造模方法对35只SPF级ICR小鼠造模,随机分成高、中、低浓度低聚果糖/果糖以及IBS造模对照组,每组5只。连续三周用高(1.5g/Kg·BW)、中(0.5g/Kg.BW)、低(0.25g/Kg.BW)三个浓度的低聚果糖以及高(8g/Kg.BW)、中(5g/Kg.BW)、低(2g/Kg·BW)三个浓度的果糖对小鼠进行干预,IBS造模对照组以等体积无菌生理盐水灌胃。三周后收集小鼠粪便用于16SrDNA高通量测序,分析干预前后菌群相对丰度、多样性的变化。结果:1、IBS-D小鼠建模方法的筛选番泻叶灌胃+悬挂组小鼠死亡率高达67%,应予舍弃;番泻叶灌胃+四肢捆绑组小鼠造模成功,但操作过程相对繁琐,若实验人员人手不足,该方法舍弃;番泻叶灌胃+离心管组小鼠造模成功,可重复率高,是三种方法里最快速、稳定的方法。2、IBS-D小鼠与对照组小鼠肠道菌群的比较IBS-D小鼠和空白对照组小鼠的共同优势菌门硬壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门丰度的差异均无统计学意义(P>0.05);在属水平上,造模组乳酸杆菌属和双歧杆菌属的丰度低于空白对照组(P<0.05)。3、低聚果糖对IBS-D小鼠的影响与IBS造模对照组相比,中浓度低聚果糖组的放线菌门丰度较低(P<0.05)。基于属水平分析,各组乳酸杆菌属(Lactobacillus)丰度的差别无统计学意义(P>0.05)。高浓度低聚果糖组小鼠双歧杆菌属的丰度高于IJBS造模对照组(P<0.05)。4、果糖对IBS-D小鼠的影响低浓度果糖组小鼠的放线菌门菌群丰度偏低,且低浓度果糖组小鼠的硬壁菌门和拟杆菌门比值(F/B)偏高(P<0.05);在属水平上,与IBS造模对照组相比,高浓度果糖组的乳酸杆菌丰度最小,IBS造模对照组丰度最大(P<0.05)。5、IBS-D小鼠停止造模后的自愈效果与IBS造模对照组小鼠相比,造模组小鼠的硬壁菌门菌群丰度提高,拟杆菌门菌群丰度降低差异有统计学意义(P<0.05);造模组小鼠乳酸杆菌属丰度高于IBS造模对照组。乳酸杆菌属两组组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论:1、番泻叶灌胃+离心管束缚法用于构造IBS-D小鼠模型比番泻叶灌胃+悬挂法和番泻叶灌胃+四肢捆绑法快速、稳定。2、造模组小鼠的微生物肠道菌群与空白对照组小鼠在双歧杆菌属的丰度含量上存在差异。3、高浓度低聚果糖可以增加IBS-D模型小鼠的稀便率。4、低浓度果糖可扰乱IBS-D小鼠的肠道菌群,高浓度果糖可降低乳酸杆菌属丰度。5、随着时间的推移,IBS-D小鼠肠道菌群的乳酸杆菌丰度含量降低。IBS-D小鼠的肠道菌群随着时间推移没有自愈。
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