植物乳杆菌ZDY2013对高盐饮食诱导肾脏损伤的缓解作用研究及其微生态制剂的制备

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高盐饮食(HSD)引起的代谢性疾病正成为世界性的重大公共卫生问题。研究证实摄入过量的盐可诱导机体自身免疫性疾病、肠道相关疾病、代谢性疾病以及癌症等疾病。HSD被认为会导致肾脏损伤,但人们对其没有良好的对策。ZDY2013(CCTCC M2014170)是从自制酸豆角中筛选得到的一株植物乳杆菌。在前期实验中,课题组发现它可以改善肠道微生态,促进肠道健康,具有抗氧化和抑制炎症的能力。因此,本文通过建立高盐饮食小鼠模型,灌胃植物乳杆菌ZDY2013进行干预,检测其缓解高盐饮食诱导的肾损伤能力,并阐释其缓解肾脏损伤的可能机制。同时,我们利用植物乳杆菌ZDY2013制备了一种枸杞子微生态制剂。全文分为五个章节。第一章绪论,对高盐饮食、益生菌及微生态制剂进行了阐述。第二章检测了植物乳杆菌ZDY2013对高盐饮食诱导机体损伤的缓解作用。首先建立了长期高盐饮食诱导的小鼠模型,并对小鼠进行植物乳杆菌ZDY2013灌胃干预。建模结束后分析高盐饮食造成的小鼠机体损伤,并检测植物乳杆菌ZDY2013对高盐饮食诱导的组织损伤的缓解作用。结果发现高盐饮食导致了小鼠肠道炎症因子的表达发生变化,并破坏了小鼠的肠道屏障,使小鼠肠道通透性增加。同时,高盐饮食导致了小鼠肾脏炎症和纤维化。植物乳杆菌ZDY2013干预后,小鼠肠道炎症得到缓解,肠道屏障得到修复,同时肾脏炎症和纤维化程度得到降低。第三章研究了植物乳杆菌ZDY2013缓解高盐饮食诱导机体损伤的机制,采用了血清非靶向代谢组学及16S r DNA高通量测序等技术。结果发现,高盐饮食导致肠道菌群的变化,增加了厚壁菌门/拟杆菌门(Firmicutes/Bacteroidetes,F/B)的比值,提高了肠道菌群中Desulfosporosinus、Rhodanobacter、Bacteroides、Prevotella的相对丰度,降低了乳酸杆菌(Lactobacillus)、双歧杆菌(Bifidobacterium)和丁酸球菌(Butyricicoccus)等菌群的相对丰度。与此同时,高盐饮食导致了血清中代谢物质的变化,增加了血清中有毒代谢物[Tetrahydrocorticosteron(THB)、3-甲基组氨酸(3-MH)、肌酐、尿素、L-kynurenine]的浓度,降低了有益代谢物(IAA、ILA、IPA、Dihomo-gamma-linolenic acid)的浓度。植物乳杆菌ZDY2013处理后,小鼠肠道菌群得到重建,肠道内的Desulfosporosinus、Rhodanobacter、Bacteroides和Prevotella的相对丰度降低,而Lactobacillus、Bifidobacterium和Butyricicoccus的相对丰度显著增加(p<0.05)。同时,血清中有毒代谢物[Tetrahydrocorticosteron(THB)、3-甲基组氨酸(3-MH)、肌酐、尿素、L-kynurenine]的浓度降低,有益代谢物(IAA、ILA、IPA、Dihomo-gamma-linolenic acid)的浓度升高。通过Spearman相关性分析,我们发现Desulfosporosinus、Rhodanobacter、Bacteroides和Prevotella与有毒代谢物呈显著正相关,Lactobacillus、Bifidobacterium和Butyricicoccus与有益代谢呈显著性正相关。因此,植物乳杆菌ZDY013可能通过调节肠道菌群结构,从而提高血清中有益代谢物的积累,降低了有毒代谢物积累,从而缓解肾脏损伤。第四章制备了具有高存活率的枸杞子植物乳杆菌ZDY2013微生态制剂。在制备微生态制剂时,我们通过Design expert 10软件设计单因素试验,预测最佳的冻干保护剂配比方案。接下来我们将制备的微生态制剂在人工模拟的胃肠液中进行处理,再计算微生物的存活率。结果表明,当冻干保护剂的配比方案为脱脂乳17.846%、海藻糖2%和甘油1.645%时,微生态制剂的存活率达到89.805%。而经过4h的人工模拟胃肠液处理后,植物乳杆菌ZDY2013的存活率仍可达到71.67%。第五章对植物乳杆菌ZDY2013通过调节肠道菌群和代谢缓解由高盐饮食导致的机体损伤,以及枸杞子植物乳杆菌ZDY2013微生态制剂的制备进行了总结,并对后续研究进行了展望。本文研究了植物乳杆菌ZDY2013缓解高盐导致的肾损伤的作用机理,以期为益生菌辅助干预缓解肾脏损伤提供基础数据和理论支持。
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