三种肠道微生物调控肠道上皮屏障功能的研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hxg0215
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肠道上皮屏障能维持肠上皮黏膜的完整性,防止有害病原微生物入侵肠道组织,也是维持动物的肠道内稳态平衡的基础。研究表明,肠道微生物在动物肠道上皮屏障功能中起关键作用,发掘对肠道上皮屏障功能有调控作用的肠道微生物就显得十分重要。有研究表明,贵州从江香猪相较于商品猪而言具有早期断奶腹泻率低等优点,而从江香猪肠道Eubacterium hallii、Butyricicoccus pullicaecorum和Blautia hansenii菌的丰度较高。因此,本研究以小鼠为试验动物,研究在从江香猪肠道中高丰度存在的E.hallii、B.pullicaecorum和B.hansenii菌对小鼠肠道上皮的屏障功能的调控作用及机制进行研究,研究结果可以为肠道菌群干预改善猪肠道健康提供重要的新资料。试验一E.hallii和B.pullicaecorum菌调控小鼠肠道上皮屏障功能的研究首先,用E.hallii和B.pullicaecorum菌分别灌胃3周龄SPF小鼠(n=15),用灭菌的PBS溶液灌胃Ctrl组,剂量为150μL/只/次,隔天灌胃一次,于8周龄进行体重测定和记录并进行屠宰采样,进行指标测定筛选可能影响肠道上皮屏障功能的血清差异代谢物。其次,用筛选出的代谢物灌胃3周龄SPF小鼠(n=8),用灭菌的PBS溶液灌胃Ctrl组,剂量为150μL/只/次,隔天灌胃一次,于8周龄进行体重测定和记录并进行屠宰采样进行验证。(1)E.hallii和B.pullicaecorum菌可显著降低小鼠的血清D-乳酸和内毒素水平,显著提高小鼠肠组织黏着连接蛋白E-cadherin的表达量。E.hallii可显著提高小鼠十二指肠和空肠绒毛高度/隐窝深度比值,表明小鼠的肠道上皮屏障功能增强。(2)E.hallii和B.pullicaecorum菌可显著影响小鼠的血清代谢物的组成和含量,影响小鼠的氨基酸代谢、脂类代谢和新陈代谢等。(3)进一步筛选出受E.hallii和B.pullicaecorum菌影响的小鼠血清差异代谢物,开展验证试验。结果表明Tebuconazole和N-Acetyl-L-Tyrosine可显著降低小鼠的血清D-乳酸和内毒素水平,显著提高小鼠十二指肠、空肠和回肠的肠绒毛高度/隐窝深度比值,表明E.hallii和B.pullicaecorum菌可通过上调血清代谢物Tebuconazole和N-Acetyl-L-Tyrosine的含量影响小鼠的肠道上皮屏障功能。试验二B.hansenii菌调控小鼠肠道上皮屏障功能的研究首先,用B.hansenii菌灌胃3周龄SPF小鼠(n=15),用灭菌的PBS溶液灌胃Ctrl组,剂量为150μL/只/次,隔天灌胃一次,于8周龄进行体重测定和记录并进行屠宰采样,进行指标测定筛选可能影响肠道上皮屏障功能的血清差异代谢物。其次,用筛选出的代谢物灌胃3周龄SPF小鼠(n=8),用灭菌的PBS溶液灌胃Ctrl组,剂量为150μL/只/次,隔天灌胃一次,于8周龄进行体重测定和记录并进行屠宰采样进行验证。(1)B.hansenii菌可显著降低小鼠的血清D-乳酸和内毒素水平,显著提高小鼠肠组织黏着连接蛋白E-cadherin的表达量,显著提高小鼠十二指肠绒毛高度/隐窝深度比值,表明小鼠的肠道上皮屏障功能增强。(2)B.hansenii菌可显著影响小鼠的血清代谢物的组成和含量,影响小鼠的氨基酸代谢、脂类代谢和新陈代谢等。(3)进一步筛选出受B.hansenii菌影响的小鼠血清差异代谢物,开展验证试验。结果表明Phenylacetyl-L-Glutamine、Curdione、Pentamidine和Fluconazole可显著降低小鼠的血清D-乳酸和内毒素水平,2-Phthalimidoglutaric acid显著降低小鼠的血清内毒素水平,表明B.hansenii菌可通过上调血清差异代谢物Phenylacetyl-L-Glutamine、Curdione、Pentamidine、Fluconazole和2-Phthalimidoglutaric acid的含量影响小鼠的肠道上皮屏障功能。综上所述,E.hallii、B.pullicaecorum和B.hansenii菌均可影响小鼠的血清D-乳酸和内毒素水平、肠上皮黏膜的完整性和肠道上皮屏障功能蛋白的表达量,作用机制可能是通过上调血清代谢物的组成和含量,与小鼠的氨基酸代谢、脂类代谢和新陈代谢等生理生化功能相关。因此,本研究结果提示了E.hallii、B.pullicaecorum和B.hansenii菌可能是改善和调节动物体肠道上皮屏障功能,维持动物体肠道健康的重要微生物靶点。
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