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研究目的:本研究旨在探讨补充混合益生菌制剂能否通过调节过度运动大鼠的肠道菌群稳态,减轻肠道屏障功能损伤以缓解骨骼肌炎症反应,氧化应激和细胞凋亡,并探究其可能的信号转导机制。研究方法:32只8周龄SD雄性大鼠随机分为4组:安静对照组(SC)、运动对照组(EC)、安静益生菌组(SP)和运动益生菌组(EP),SP组和EP组大鼠灌胃浓度为4×10~9CFU/ml的混合益生菌制剂,SC组和EC组大鼠灌胃同等剂量的麦芽糊精制剂,每天1ml/只;EC组和EP组大鼠灌胃1h后进行为期8周递增负荷跑台训练,6天/周。大鼠末次训练后禁食20-24小时,取腹主动脉血分离血清,取比目鱼肌和回盲部粪便,-80℃冻存待测。(1)采用全自动生化仪检测大鼠血清CK、LDH、BUN指标;全自动免疫分析仪检测血清MYO指标;(2)16S rDNA扩增子测序法测定大鼠粪便微生物的多样性和组成;(3)酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清D-LAC、DAO含量,检测血清和骨骼肌LPS、IL-6、IL-Iβ、TNF-α含量;(4)比色法检测大鼠血清和骨骼肌T-AOC、SOD、MDA、GPx、CAT含量;(5)蛋白免疫印迹法(Western blot)检测骨骼肌全蛋白TLR4、MyD88、p-NF-κB/NF-κB、Bax/Bcl-2、cleaved caspase-9/procaspase-9和cleaved caspase-3/procaspase-3的蛋白相对表达量。研究结果:(1)与SC组相比,EC组大鼠的体重在运动干预第2周后显著性降低(p<0.05);与SP组相比,EP组大鼠的体重在运动干预第1周后显著性降低(p<0.01)。(2)运动干预具有主效应,与SC组相比,EC组大鼠血清CK、BUN、MYO值显著升高(p<0.05);与SP组相比,EP组大鼠血清LDH、BUN值也显著升高(p<0.05)。(3)长期耐力运动干预提高大鼠肠道微生物多样性,与SC相比,EC组大鼠乳杆菌科(p=0.015,T-test)丰度适应性升高,但拟杆菌门(革兰氏阴性菌)(p=0.038,T-test)等致病菌丰度升高,破坏肠道菌群稳态;与SC组相比,SP组大鼠益生菌定植于肠道,放线菌门(LDA评分>4,LEfSe)丰度升高;与EC组相比,EP组大鼠双歧杆菌科(q<0.05,MetaStat)等有益菌株水平显著性升高。(4)与SC组相比,EC组大鼠血清D-LAC、DAO含量显著升高(p<0.05);与EC组相比,EP组大鼠血清D-LAC含量显著降低(p<0.05)、DAO含量有所降低,但无显著性差异(p>0.05)。(5)与SC组相比,EC组大鼠血清和骨骼肌LPS含量显著升高(p<0.01);与EC组相比,EP组大鼠血清和骨骼肌LPS含量显著降低(p<0.05)。(6)与SC组相比,EC组大鼠血清和骨骼肌IL-6、IL-Iβ和TNF-α含量显著升高(p<0.05);与EC组相比,EP组大鼠血清和骨骼肌IL-Iβ和TNF-α含量显著降低(p<0.05),血清IL-6含量显著降低(p<0.05),骨骼肌IL-6含量有所降低,但无显著性差异(p>0.05)。(7)与SC组相比,EC组大鼠骨骼肌全蛋白TLR4、MyD88和p-NF-κB/NF-κB的蛋白相对表达量显著提高(p<0.01);与EC组相比,EP组大鼠骨骼肌全蛋白TLR4、MyD88和p-NF-κB/NF-κB的蛋白相对表达量显著降低(p<0.05)。(8)与SC组相比,EC组大鼠血清和骨骼肌MDA含量显著升高(p<0.01),血清T-AOC、SOD、GPx和CAT含量显著降低(p<0.05),骨骼肌T-AOC、GPx和CAT含量显著降低(p<0.05);与EC组相比,EP组大鼠血清和骨骼肌MDA含量显著减低(p<0.05),血清和骨骼肌T-AOC和GPx含量显著升高(p<0.05),血清和骨骼肌SOD、CAT有所升高,但均无显著性差异(p>0.05)。(9)与SC组相比,EC组大鼠骨骼肌凋亡蛋白Bax/Bcl-2、cleaved caspase-9/procaspase-9和cleaved caspase-3/procaspase-3的蛋白相对表达量显著提高(p<0.05);与EC组相比,EP组大鼠骨骼肌凋亡蛋白Bax/Bcl-2、cleaved caspase-9/procaspase-9和cleaved caspase-3/procaspase-3的蛋白相对表达量有所降低,但均无显著性差异(p>0.05)。研究结论:益生菌通过调节肠道微生物群稳态和TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,减轻过度运动大鼠骨骼肌炎症反应和氧化应激损伤。