誘導(dǎo)小鼠腸道菌群改變對(duì)血脂影響的初步探究

李孟+蔡煥+石媛娟+李昭霞+付鵬清+楊維

【摘要】目的：了解小鼠腸道菌群改變對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化形成的初步影響。方法：將小鼠隨機(jī)分成3組：灌胃生理鹽水組、灌胃頭孢曲松鈉組、皮下注射頭孢曲松鈉組，通過(guò)對(duì)其糞便中G-菌的數(shù)量的監(jiān)測(cè)來(lái)判斷模型是否建立成功，連續(xù)處理39天后，檢測(cè)小鼠血清中TC，TG的含量。結(jié)果：灌胃頭孢曲松鈉組小鼠血清中總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）的含量明顯高于灌胃生理鹽水組與皮下注射頭孢曲松鈉組的小鼠（P<0.05），灌胃生理鹽水組與皮下注射頭孢曲松鈉組的小鼠血清中TC，TG的含量基本一致（P<0.05）。結(jié)論小鼠腸道菌群的變化會(huì)導(dǎo)致血清中TC，TG的升高。

【關(guān)鍵詞】腸道菌群；TG；TC；小鼠

人和動(dòng)物腸道內(nèi)寄居大量不同種類的微生物，以細(xì)菌為主。正常情況下，這些微生物不僅沒有害處，還有益處，它們與宿主一直保持著互惠共生的關(guān)系。作為機(jī)體的“體外器官”，穩(wěn)定的構(gòu)成是腸道菌群最顯著的特征。人體代謝所需要的酶類有35%以上是由正常微生物群合成，腸道菌群參與宿主的物質(zhì)代謝、促進(jìn)宿主營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，在維持腸道正常生理功能、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫以及拮抗病原微生物定植等方面發(fā)揮重要作用，成為保護(hù)健康的一道屏障。當(dāng)腸道內(nèi)細(xì)菌種類或數(shù)量發(fā)生改變，可能影響宿主的健康。臨床上，不合理使用抗生素常常是造成腸道菌群失調(diào)的主要原因，在本課題中，研究者通過(guò)頭孢曲松鈉誘導(dǎo)小鼠腸道菌群發(fā)生改變，檢測(cè)小鼠血清總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）的變化，繼而為研究腸道菌群失調(diào)導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和防治提供一定理論基礎(chǔ)。

一、材料與方法

1、材料

藥品：頭孢曲松鈉、生理鹽水購(gòu)自長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院。實(shí)驗(yàn)對(duì)象：昆明種小鼠，體重18～22g，均為雌性小鼠，由長(zhǎng)沙天勤技術(shù)有限公司提供。麥康凱瓊脂培養(yǎng)基、伊紅美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基購(gòu)自南京建成生物工程研究所。頭孢曲松鈉溶液的配制：頭孢曲松鈉1g與生理鹽水（1000ml）用燒杯混合配制，濃度1：1000，將其置于冷藏室中保存起來(lái)，用EP管分裝。

2、方法

取小鼠21只，隨機(jī)分為3組：灌胃生理鹽水組、灌胃頭孢曲松鈉組、皮下注射頭孢曲松鈉組，每組7只，置于本校生命科學(xué)樓科研中心動(dòng)物房以普通飼料喂養(yǎng)。在室溫為25℃，相對(duì)濕度為50%的條件下飼養(yǎng)，自由進(jìn)食飲水，適應(yīng)性飼養(yǎng)I周后開始試驗(yàn)。

3、建立模型

（1）頭孢曲松鈉誘導(dǎo)小鼠腸道菌群改變的模型建立

灌胃生理鹽水組、灌胃頭孢曲松鈉組、皮下注射頭孢曲松鈉組所用的液體分別是生理鹽水、1：1000的頭孢曲松鈉、1：1000的頭孢曲松鈉，溶液的體積分別是0.5ml、0.5ml、0.5ml，連續(xù)灌胃與皮下注射39天（具體時(shí)間為中午12點(diǎn)，每天1次）。

（2）樣品收集與培養(yǎng)：在動(dòng)物灌胃與皮下注射過(guò)程中，糞便樣品收集的時(shí)間分別為第0天灌胃、第3天灌胃、第4天灌胃、第5天灌胃、第6天灌胃，糞便樣品的質(zhì)量為0.1g。分別用麥康凱瓊脂培養(yǎng)基、伊紅美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)糞便中G-菌的數(shù)量并計(jì)數(shù)。

（3）第39天摘除小鼠眼球進(jìn)行取血，離心分離血清，按照試劑盒說(shuō)明測(cè)量血清中TC，TG的含量。

4、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用spss 10.0軟件分析，數(shù)據(jù)用“x±s”表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，顯著性水平為P<0.05。

二、結(jié)果

1、從表1可見，小鼠腸道菌群變化的模型的成功建立。

2、從表2可見，灌胃頭孢曲松鈉組具有一定地增加小鼠血清中TC，TG的含量的影響。

與灌胃頭孢曲松鈉組比較：1）P<0.05，2）P<0.05。

三、討論

目前對(duì)腸道菌群與胃腸道疾病、腫瘤、內(nèi)分泌疾病的研究較豐富，心血管疾病的研究尚處于起步階段，我們?nèi)匀恢跎?。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明：在實(shí)驗(yàn)中，高膽堿飲食顯著擴(kuò)大動(dòng)脈粥樣硬化背景小鼠斑塊面積，膽堿代謝產(chǎn)物很有可能是通過(guò)擴(kuò)大泡沫細(xì)胞產(chǎn)生而促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化，進(jìn)而增加心血管疾病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的，而應(yīng)用廣譜抗生素可抑制這種作用。Stepankova等研究發(fā)現(xiàn)，腸道無(wú)菌的AS動(dòng)物模型-APOE基因敲除[ApoE（-/-）]小鼠，其血總膽固醇水平顯著高于灌服腸道共生菌后的[ApoE（-/-）]小鼠，而且前者比后者更易形成AS，提示腸道菌群的變化可能與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)，Hooper在Science上提出“人體基因組是極難干預(yù)的，因此改變?nèi)梭w腸道微生物構(gòu)成將成為疾病防治上新的突破口”，腸道菌群可能成為心血管疾病治療的一個(gè)潛在靶點(diǎn)。人體腸道菌群參與了人體內(nèi)多種代謝過(guò)程，越來(lái)越多的證據(jù)表明，腸道菌群可能通過(guò)參與調(diào)節(jié)人體膽固醇代謝、氧化應(yīng)激和炎癥等方面，影響著AS的發(fā)生與發(fā)展，因此通過(guò)對(duì)腸道菌群的有效調(diào)節(jié)來(lái)預(yù)防或治療動(dòng)脈粥樣硬化可能成為一種有效的手段。然而，由于腸道菌群自身的復(fù)雜性，其與機(jī)體相互作用以及引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制尚未完全闡明，有待更深入的研究以盡早利用腸道菌群及其相關(guān)產(chǎn)品在臨床上防治動(dòng)脈粥樣硬化。故本文對(duì)頭孢曲松鈉誘導(dǎo)小鼠腸道菌群變化來(lái)檢測(cè)血清中TC，TG指標(biāo)的含量相關(guān)的研究。本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用頭孢曲松鈉誘導(dǎo)小鼠腸道菌群變化來(lái)檢測(cè)血清中TC，TG指標(biāo)的含量。實(shí)驗(yàn)可以看出：灌胃頭孢曲松鈉組具有一定地增加小鼠血清中TC，TG的含量的影響，提示腸道菌群變化可提高機(jī)體TC，TG指標(biāo)的含量，但其作用機(jī)理還有待于進(jìn)一步的研究。

通訊作者：吳高莉

基金項(xiàng)目；長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院2016年度大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目（18）

【參考文獻(xiàn)】

[1] 趙 瀅. 抗生素誘導(dǎo)小鼠菌群變化與宿主代謝組相關(guān)性的研究[D]. 華中科技大學(xué)， 2013.

[2] 袁芝瓊. 兩種常用抗生素對(duì)小鼠腸道微生態(tài)影響的研究[D]. 大理學(xué)院， 2013.

[3] Wang Z， Klipfell E， Bennett BJ， et al. Gut flora metabolism of phosphatidylcholine promotes cardiovascular disease[J]. Nature， 2011，472（7341）：57-63.

[4] Stepankova R， Tonar Z， Bartova J， et al. Absence of microbiota （germ-free conditions） accelerates the atheroscleros is in ApoE-deficient mice fed standard low cholesterol diet[J]. J Atheroscler Thromb， 2010，17（8）：796-804.

[5] Hooper L V， Gordon J 1. Commensal host-bacterial relationships in the gut[J]. Science， 2001，292：1115-1118.

[6] 管遠(yuǎn)志. 腸道菌群及其生物學(xué)意義[J]. 臨床兒科雜志， 2009，11：1095-1097.