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长期以来,抗生素在食品动物中的使用,极大地促进了抗生素耐药性在微生物中的传播。这些耐药性微生物可以通过食品链传播给人类。近年来,关于氨苄西林和四环素灌胃和注射不同给药途径的数据表明,口服抗生素和通过胃肠道系统排泄的药物,可以导致宿主肠道菌群的破坏及肠道菌群耐药基因快速激增。但众多抗生素的给药途径对宿主肠道菌群、免疫功能、代谢组等的影响程度尚缺乏了解。基于此,本课题对低剂量的万古霉素（Vancomycin,Va）采用灌胃（oral,PO）和肌肉注射（intramuscular injection,IM）两种给药途径处理健康大鼠,借助16S r RNA V3-V4区扩增子测序、宏基因组测序技术、LC-MS/MS和GC-MS/MS、血常规检测、流式细胞术等,以大鼠粪便、全血和血清为研究对象,比较了万古霉素灌胃（Va-PO）和万古霉素注射（Va-IM）两种不同给药途径对健康大鼠粪便微生物组、血清代谢组、外周血免疫系统的影响。具体研究内容及结果如下:1)基于16S r RNA V3-V4区扩增子测序比较万古霉素灌胃和肌肉注射两种给药方式对健康大鼠粪便菌群的影响。结果表明两种给药方式Va-PO和Va-IM处理10天均显著降低菌群alpha多样性且Va-PO的影响更大;同时,两种给药方式均改变了菌群的结构。在物种丰度方面,Va-PO比Va-IM对肠道菌群的影响更大,具体表现如下:两种给药方式均导致健康大鼠厚壁菌门减少（Va-PO组从78.4%降低到43%,Va-IM组从78.4%降低到55.2%）;变形菌门增加（Va-PO组由0.2%增加到40%,Va-IM组从0.2%增加到10.2%）;在拟杆菌门的变化方面,两种给药方式产生了相反的结果,Va-PO直接导致拟杆菌门的消除（小于1%）,而Va-IM导致拟杆菌门轻微增加（从给药前20.0%升高到32.0%）。而在属的水平,口服和注射万古霉素处理组的UCG-005、unclassified＿f＿＿Lachnospiraceae、Romboutsia等归类于厚壁菌门的菌属等均减少;与HC组相比,Va-PO组消除了归类于拟杆菌门的菌属,Va-IM组拟杆菌属（Bacteroides）和副拟杆菌属（Parabacteroides）显著富集;Va-PO和Va-IM诱导了变形菌门多个可能存在对人体有危害的菌属,包括克雷伯菌属（Klebsiella）、埃希氏菌/志贺氏菌（Escherichia/Shigella）、Parasutterella等相对丰度的显著增加。基于16S r RNA扩增子测序数据的功能预测发现,Va-PO与HC在碳水化合物、核苷酸代谢相关的通路存在显著性差异,而Va-IM与HC在聚糖生物合成代谢相关的通路存在差异。2)基于宏基因组学数据比较万古霉素不同给药方式灌胃和注射对健康大鼠粪便微生物功能的改变。在抗生素抗性基因（ARGs）方面,Va-PO促进了多药耐药类（multidrug resistance,MDR）基因（如mdt C、mdt K、emr B、mdt B、emr D、mdt L、omp F）的激增（相对丰度从0.01升高到1.64）,而杆菌肽类（bce A、bcr A）和四环素类（tet W）耐药基因的减少（杆菌肽类耐药基因相对丰度从0.28降低到0.12;四环素类耐药基因相对丰度从0.20降低到0.17）。值得注意的是,万古抗性基因的总体丰度在所有组中占比较低（HC中为5.1%,Va-IM中为5.7%,Va-PO中为0.01%）,Va-IM导致多个万古抗性基因（van D,van HD,van RG,van RD,van SD,van SG）有增加趋势,但携带耐药基因的物种注释分析进一步表明上述万古霉素抗性基因在所有大鼠中的宿主是肠球菌,而肠球菌在HC组、Va-IM组和Va-PO组总丰度非常低,分别为0.018%、0.081%和0.003%。同时,Va-PO大鼠MDR基因的快速增加与变形菌门的丰度增加相关。以上结果表明灌胃和注射不同给药途径在塑造ARGs和肠道菌群的丰度和分布方面的关键作用。KEGG代谢功能方面表明Va处理也可能影响肠道微生物的功能,如与辅助因子相关的主要代谢途径以及维生素、碳水化合物和氨基酸的代谢,且Va-PO比Va-IM造成的代谢功能丰度变化更大。3)基于血清广泛靶向代谢组学,比较万古霉素灌胃和注射对健康大鼠血清代谢物和代谢功能的改变。Va-PO和Va-IM治疗分别显著改变了31和24个代谢物的相对浓度。Va-PO和Va-IM都导致了微生物源性代谢产物的改变,尤其是显著降低多种胆汁酸类、氨基酸和脂类的代谢物,且Va-PO组比Va-IM组造成的影响更大。血清靶向短链脂肪酸（short-chain fatty acids,SCFAs）组学结果中,只有Va-PO使短链脂肪酸（乙酸、丁酸和丙酸）显著降低,VA-IM组无变化。万古霉素灌胃和注射处理影响的代谢途径包括初级胆汁酸生物合成、胆汁分泌、苯丙氨酸代谢等。Va-IM组和Va-PO组血清脂质和氨基酸代谢相关代谢通路存在显著差异。4)基于血常规、流式细胞术、Lumix检测平台比较万古霉素灌胃和注射对健康大鼠外周血免疫功能的影响。与HC组相比,Va-PO显著提高了血清促炎因子IL-1β、TNF-α、IL-18和IFN-γ的水平,同时降低了全血白细胞、血小板和血清CXCL3的水平,而Va-IM显著降低了全血CD4+T淋巴细胞的阳性表达率。进一步对差异菌群、血清代谢物以及免疫因子进行相关性网络分析。结果表明给药途径是万古霉素干预10天对大鼠肠道微生物组、血清代谢组和免疫因子影响的直接结果的关键驱动因子,强调了肠道微生物在调节宿主生理中的关键作用。综上所述,抗生素给药途径对包括抗性组成、微生物组成和功能的肠道微生物组、血清代谢组和外周免疫系统的影响。