论文部分内容阅读
目的:膳食铁摄入过量或者防治缺铁性贫血而过量补铁均可对机体带来不利影响。目前铁过量对肠道影响的相关研究较少,因此,拟研究过量铁摄入对大鼠肠道黏膜及肠道菌群影响,并探讨其可能的作用机制。方法:选择6周龄雄性Wistar大鼠(SPF级)48只,将大鼠按体质量随机分为4组,分别为低铁组、正常铁组、中铁组、高铁组,每组12只,分别饲喂铁含量不同的饲料(50、120、250、500mg/kg)。各组大鼠自由饮用去离子水,连续喂养8周,实验期间观察大鼠一般情况及体质量、进食量变化,在第八周末收集各组大鼠粪便标本。实验结束后,用10%水合氯醛,按0.5m L/100g对大鼠进行腹腔麻醉,腹主动脉取血后处死大鼠,分离血浆后置于-80℃保存。检测大鼠血清铁蛋白、内毒素、肿瘤坏死因子水平,并测定肠组织匀浆中白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素10(IL-10)及分泌型免疫球蛋白(SIg A)水平及丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)水平;HE染色观察各组大鼠肠粘膜组织形态学改变;根据细菌的16S r DNA序列设计双歧杆菌属、乳酸杆菌属、肠球菌属和大肠杆菌的特异性引物,提取待测粪便标本基因组DNA,进行实时荧光定量PCR反应测定16S r DNA拷贝数,分析四种菌群的数量;16S r DNA高通量测序进行粪便肠道菌群结构分子生态学分析。结果:实验第8周,大鼠体重增长及进食量分析显示,高铁组大鼠体质量比正常铁组下降了20.0%(P<0.05),平均摄食量下降了11.9%(P<0.05)。小肠粘膜细胞因子及粘膜免疫水平分析,高铁组大鼠小肠组织中IL-6表达量为108.6pg/m L,明显高于正常铁组的84.7pg/m L(P<0.05);而高铁组大鼠小肠组织中IL-10表达量为50.5pg/m L,明显低于正常铁组的71.7pg/m L(P<0.05);高铁组大鼠小肠组织SIg A表达量为62.3pg/m L,明显低于正常铁组(67.1pg/m L)(P<0.05);与正常铁组相比,低铁组大鼠血清内毒素水平显著降低,高铁组大鼠血清内毒素水平则显著升高(P均<0.05);而中铁组、高铁组大鼠血清肿瘤坏死因子水平显著升高。肠组织氧化应激分析显示,与正常铁组相比,高铁组肠组织匀浆SOD水平降低了32.3%(P<0.05),中铁组SOD水平降低了11.9%(P<0.05);而高铁组肠组织匀浆MDA水平升高了139.9%(P<0.05),中铁组MDA水平升高了33.7%(P<0.05)。组织学分析结果显示,低铁组和正常铁组大鼠的肠道黏膜形态无异常,中铁组大鼠黏膜有轻微损伤,顶端微绒毛有轻微脱落,高铁组可见绒毛形态不规则,部分肠粘膜上皮细胞坏死。肠道主要菌群变化分析,与正常铁组相比,高铁组大鼠粪便乳酸杆菌和双歧杆菌数量显著减少(P均<0.05),大肠杆菌的数量显著增多(P<0.05)。低铁组、中铁组与正常铁组相比,肠道菌群数量无明显变化。高铁组肠道厚壁菌门及拟杆菌门等优势菌门、柔膜菌门及迷踪菌门等非优势菌门均较正常铁组有差异,各组大鼠分布在前5位的菌属有明显差异,铁过量摄入会引起肠道菌群多样性降低,并使菌门、菌属丰度改变。结论:膳食铁过量摄入可影响大鼠正常的生长发育,并引起小肠粘膜炎性损伤。过量铁摄入可引起大鼠肠道菌群失调,其中乳酸杆菌、双歧杆菌降低,血清中肿瘤坏死因子和内毒素水平升高可能与肠道菌群紊乱有关。