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目的:本研究旨在观察小鼠昼夜节律紊乱后肠道菌群多样性及丰富度的改变,探讨昼夜节律紊乱对肠道形态学、外周炎症因子释放的影响,进一步观察持续光照组小鼠和抗生素处理组小鼠补充褪黑素(MT)后上述改变是否有明显改善,揭示褪黑素对昼夜节律紊乱模型小鼠肠道功能的保护作用及其机制。方法:将成年6周龄左右的C57BL/6J小鼠,随机分为5组,每组10只,小鼠接受基础饮食,持续4周。Group I(LD组):L:D=12:12小时,小鼠接受正常饮用液;Group II(LL组):持续光照,小鼠接受正常饮用液;Group III(LL-MT组):持续光照,小鼠接受含有MT(0.2mg/m L)的饮用液;Group IV(LL-ant组):持续光照,小鼠接受含有链霉素(1 g/L,),氨苄青霉素(1 g/L),庆大霉素(1 g/L)和万古霉素(0.5 g/L)的饮用液清除肠道细菌;Group V(MT-ant组):持续光照,小鼠接受含有链霉素(1 g/L),氨苄青霉素(1 g/L),庆大霉素(1 g/L)和万古霉素(0.5 g/L)和MT(0.2mg/m L)的饮用液。于实验结束时上午9:00处死小鼠,取材,采用Elisa法测定小鼠结肠组织IL-6,血清MT的表达水平;采用苏木精-伊红染色法(HE)观察小鼠结肠肠道组织学变化;采用16S r DNA测序及分析测定结肠肠道菌群的变化。结果:1.褪黑素酶联免疫吸附试验(Elisa)结果显示:与LD组相比,LL组血清褪黑素含量明显下降,差异有统计学意义(P<0.05);与LL组相比,LL-MT组褪黑素表达明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),LL-ant组与MT-ant组相比,褪黑素含量无明显差异(见表1,图2)。2.苏木精-伊红染色法(HE)结果显示:与LD组相比,LL组小鼠结肠局部淋巴细胞浸润明显,为小鼠口服补充MT后,LL-MT组小鼠结肠未见明显炎性改变(见图3)。3.炎症因子酶联免疫吸附试验(Elisa)结果显示:与LD组相比,LL组结肠促炎因子IL-6表达明显增加,差异有统计学意义(P<0.05),与LL组相比,LL-MT组和LL-ant组促炎因子IL-6呈下降趋势,但差异无统计学意义(见表2,图4)。4.16S r DNA测序及分析结果显示:LD组和LL组Beta多样性在横纵主坐标上均有显著性差异,且R值=0.422,P<0.05,说明组间差异明显大于组内差异,以上说明两组在物种之间有明显差异(见图5)。与LD组相比,LL组有害菌棒杆菌属、瘤胃球菌属、肠杆菌属、厌氧菌属相对丰度明显增高,有益菌乳酸杆菌属,拟普雷沃菌属,丁酸单胞菌相对丰度亦明显增高(见图6)。LL组和LL-MT组Beta多样性在横主坐标上有显著性差异,且R值=1,P<0.05,说明组间差异明显大于组内差异,以上说明两组在物种之间有明显差异(见图7)。与LL组相比,LL-MT组有益菌拟普雷沃菌属,另枝菌属,拟杆菌属,艾克曼菌属,副拟杆菌属相对丰度明显升高;有害菌棒杆菌属,厌氧菌属相对丰度明显下降(见图8)。LL-ant组和MT-ant组Beta多样性在纵主坐标上有显著性差异,且R值=0.379,P<0.05,说明组间差异明显大于组内差异,以上说明两组在物种之间有明显差异(见图9)。MT-ant组有害菌假单胞菌属、气球菌属相对丰度升高,而有益菌产醋菌属相对丰度增加,而普氏菌属相对丰度下降(见图10);为抗生素处理后的小鼠补充MT,未能明显提高拟杆菌属,艾克曼菌属,副拟杆菌属相对丰度;亦未显著降低棒杆菌属,厌氧菌属相对丰度。结论1、持续光照导致昼夜节律紊乱后,血清MT含量明显下降,持续光照加口服补充MT,血清MT可明显升高,但为抗生素处理后的小鼠补充MT后,MT含量未见明显升高,据此我们验证了昼夜节律紊乱影响MT分泌,口服补充MT可被吸收利用升高血清MT水平,而MT的吸收可能是通过肠道菌来介导的。2、昼夜节律紊乱后,小鼠结肠局部淋巴细胞浸润明显,补充MT后,小鼠结肠病理未见明显炎性改变,据此我们推测昼夜节律紊乱可引起小鼠结肠炎症反应,且口服补充MT可改善其炎症反应。3、昼夜节律紊乱后,结肠组织促炎因子IL-6含量明显增加,据此我们推测昼夜节律紊乱可促进小鼠结肠炎性反应的发生。4昼夜节律紊乱后,有害菌瘤胃球菌属,棒杆菌属、肠杆菌属、厌氧菌属相对丰度明显增高,而补充MT后有益菌拟普雷沃菌属,另枝菌属,拟杆菌属,艾克曼菌属,副拟杆菌属相对丰度明显升高;有害菌棒杆菌属,厌氧菌属相对丰度明显下降;并且为抗生素处理后的小鼠口服补充MT,未能明显提高拟普雷沃菌属,另枝菌属,拟杆菌属,艾克曼菌属,副拟杆菌属相对丰度;亦未显著降低棒杆菌属,厌氧菌属相对丰度。据此推测昼夜节律紊乱后小鼠肠道菌群紊乱,口服补充MT可部分改善小鼠肠道菌群紊乱的症状,且小鼠肠道菌群在MT发挥其有益效应的过程中起到了部分作用。综上所述,昼夜节律紊乱后小鼠结肠炎症反应加重,口服补充MT有一定调节小鼠肠道菌群的作用,并且MT可能通过肠道菌群发挥其部分有益作用,从而为临床治疗提供新思路。