丰宫并殖吸虫感染对SD大鼠肠道和肺组织菌群的影响

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hudaye1234
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[目的]建立丰宫并殖吸虫感染大鼠模型,通过高通量测序探究丰宫并殖吸虫对宿主肺部和肠道微生物群落的影响。[方法]1.11只购于昆明医科大学实验动物中心的健康雌性SD(180-220g)大鼠,随机选取5只通过经口灌喂15只丰宫并殖吸虫后尾蚴作为模型组,其余6只用等量生理盐水灌喂作为正常对照组。所有大鼠在感染第50天处死,收集模型组大鼠的血清、粪便、小肠、肺组织和寄生在模型组肺组织的成虫标本;收集正常对照组大鼠的血清、粪便、小肠、肺组织的标本。大鼠血清用于ELISA实验,测定血清中炎性因子IL-1β、IL-6的表达情况。大鼠肺组织进行HE染色观察肺组织细胞形态学结构的变化。高通量测序分析粪便、小肠内容物、肺组织、成虫和后尾蚴的微生物群落结构。2.10只购于昆明医科大学实验动物中心的健康雌性SD(180-220g)大鼠,随机选取5只通过滴鼻丰宫并殖吸虫成虫的肠支排泄物建立感染大鼠模型作为模型组,其余5只用等量生理盐水滴鼻作为正常对照组。所有大鼠在感染第50天处死,收集模型组大鼠的肺组织标本;收集正常对照组大鼠的肺组织的标本。大鼠肺组织进行HE染色观察肺组织细胞形态学结构的变化。[结果]1.丰宫并殖吸虫后尾蚴感染大鼠后,在肺组织HE染色中,模型组大鼠的肺部空泡结构较正常组受到严重破坏,对比模型组,正常对照组肺空泡结构完整,没有形态上的破坏,细胞排列整齐;在ELISA实验中,丰宫并殖吸虫后尾蚴感染大鼠后,模型组大鼠血清中炎性因子IL-1β、IL-6的表达量较正常组显著升高;模型组与正常对照组的粪便有1个门,3个属菌落结构明显不同,在门水平,与正常对照组相比,模型组Bacteroidetes(拟杆菌门)明显增加,在属水平,模型组与正常对照组相比,norankf Muribaculaceae、unclassified f Prevotellaceae和norank f norank o Clostridia UCG-014明显增多;模型组与正常对照组的小肠内容物,有1个门,3个属菌落结构明显不同,在门水平,与正常对照组相比,模型组的unclassified k norank d Bacteria明显增加,在属水平,模型组与正常对照组相比,主要是Streptoeoecus(链球菌属)减少,而Staphylococcus(葡萄球菌属)和Corynebacterium(棒杆状杆菌属)较正常对照组增加;模型组和正常对照组的肺组织有8个门、5个属菌落结构明显不同,在门水平,与正常对照组相比,模型组Proteobacteria(变形菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)、Actinobacteriota(放线菌门)、Chloroflexi(绿弯菌门)、Acidobaeteria(酸杆菌门)、Desulfobaeterota(脱硫细菌门)、Patescibaeteria增加,Baeteroidota(拟杆菌门)减少,其中Chloroflexi、Acidobacteria、Desulfobacterota和Pateseibacteria 都不是实验室动物常见感染微生物;在属水平,与正常对照组相比,模型组Ralstonia(劳尔氏菌属)、Lactobaeillus(乳酸菌属)、Romboutsia和Allobaculum、丰度显著增加,Filobacterium(丝状菌属)明显减少;模型组肺部富集了多种常见于动物肠道的微生物,例如Lactobacillus、Romboutsia和Allobaculum。后尾蚴组菌群主要有4个门,4个属,在门水平,以Actinobaeteriota(放线菌门),Bacteroidota(拟杆菌门),Proteobacteria(变形菌门),Firmicutes(厚壁菌门)为主,在属水平,以Glutamicibacter,Sphaerotilus(球衣菌属),Maerococcus (巨型球菌),Rothia(罗氏菌属)为主;成虫菌群主要有5个门,4个属,在门水平上,以Proteobacteria(变形菌门),unelassifiedknorankdBacteria,Firmicutes(厚壁菌门), =Bacteroidota(拟杆菌门),Actinobaeteriota(放线菌门)为主,在属水平,以unclassified knorank d Baeteria,Laetobacillus(乳酸菌属), Ralstonia(劳尔氏菌属),Romboutsia为主。成虫和模型组肺组织属水平优势物种组成相似,Ralstonia、Laetobacillus和Romboutsia在两组中比例高,Lactobacillus和Romboutsia 又是常见于动物肠道的微生物。测序数据预测分析发现模型组肺组织pyruvate metabolism、quorum sensing和ABC transporters pathways丰度显著增加。2.丰宫并殖吸虫成虫肠支排泄物通过滴鼻感染大鼠后,在肺组织HE染色中,模型组大鼠的肺组织有大量炎性细胞浸润,正常对照组无炎性改变。[结论]1.丰宫并殖吸虫感染导致大鼠肠道和肺组织微生物组成发生改变。丰宫并殖吸虫在大鼠体内移行过程中,把一些肠道微生物从大鼠小肠中携带到大鼠肺部,丰宫并殖吸虫后尾蚴携带环境中微生物一起进入肺组织,明显改变了大鼠肺部微生物的组成。2.大鼠感染丰宫并殖吸虫成虫肠支排泄物后导致肺组织发生炎症反应。
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