【摘要】：目的:高濕環(huán)境廣泛分布于世界各地,研究表明高濕環(huán)境對人體的生理功能和多種疾病發(fā)生發(fā)展存在不良作用,因此研究高濕環(huán)境影響人體健康具有重要意義。高濕環(huán)境對呼吸道疾病和過敏性疾病的影響最為深刻。研究發(fā)現腸道菌群可能通過影響機體全身免疫狀態(tài)和“腸-肺軸”而影響哮喘的發(fā)生發(fā)展,而腸道菌群的穩(wěn)定狀態(tài)和多樣性可能因為高濕環(huán)境發(fā)生失衡,從而影響了哮喘疾病的發(fā)展情況。已有文獻尚無高濕環(huán)境對機體健康影響的詳細研究,對哮喘的影響也只局限于流行病學調查。本研究主要從實驗動物學角度研究高濕環(huán)境對哮喘小鼠疾病發(fā)展以及對腸道菌群的影響。方法:(1)首先進行高濕環(huán)境對健康大鼠損傷的研究。SD大鼠48只,分為8組在0h、2h、4h、8h、12h、24h、48h、96h進行動脈血血氣分析;SD大鼠24只隨機分為2組,即對照組和高濕組,每組12只,分別在正常環(huán)境和高濕環(huán)境中飼養(yǎng)30天后,對兩組動物的體重、皮毛、糞便狀態(tài)進行記錄和觀察,對血常規(guī)指標、肝功能腎功能指標進行檢測,對動物的腦、心臟、肺、肝、腎、小腸、脾臟進行病理學研究。同時記錄大氣環(huán)境和氣候模擬箱的氧分壓變化。(2)再構建高濕哮喘動物模型研究高濕環(huán)境對小鼠哮喘和腸道菌群的影響。BALb/c小鼠48只,分為8組,在0h、2h、4h、8h、12h、24h、48h、96h對肺部缺氧誘導因子1-α的mRNA及蛋白表達進行檢測。BALb/c小鼠32只分為4組,即對照組、哮喘組、高濕組、高濕哮喘組,對各組動物的體重、皮毛、糞便狀態(tài)進行記錄和觀察。造模結束后檢測各組小鼠血常規(guī)指標、血清炎癥細胞因子、OVA特異性IgE(OVAsIgE)的含量,進行肺部病理學檢測及肺泡灌洗液細胞計數及分類。取各組小鼠糞便進行16S rDNA的V4區(qū)域測序分析腸道菌群多樣性,并在第2、10、18、26天分別對飼養(yǎng)環(huán)境和飼養(yǎng)箱進行空氣微生物培養(yǎng)及定性定量檢測。結果:(1)高濕環(huán)境對健康大鼠的生理機能損傷的研究結果:檢測大氣環(huán)境、對照箱內、高濕箱內的氧分壓,發(fā)現大氣環(huán)境與對照組無顯著性差異,高濕箱內氧分壓有顯著性降低(P0.05)。血氣分析結果顯示,與0h組相比,2h、4h、8h組血液PH、二氧化碳分壓、氧分壓、氧飽和度、K~+、Ca~(2+)、Na~+、乳酸的濃度分別出現不同程度的顯著性變化(P0.05)。飼養(yǎng)30天的大鼠中,與對照組相比,高濕組大鼠體重顯著性增加(P0.05)。血常規(guī)檢測中紅細胞、血紅蛋白、血小板等指標出現不同程度的顯著性變化(P0.05)。血液生化檢測中部分肝功能指標出現顯著性變化(P0.05)。病理學檢測中肺、腎臟、肝臟有病理學變化,以肺部病變最為顯著。(2)高濕環(huán)境影響小鼠的哮喘發(fā)展及腸道菌群的結果:與0h組相比,小鼠肺部HIF-1αmRNA相對表達量在2h、4h組有顯著性差異(P0.05),肺部HIF-1α主要表達在肺泡上皮細胞、支氣管上皮細胞,2h組、4h組、8h組、12h組、24h組蛋白表達AOD值顯著高于0h組(P0.05)。與對照組相比,哮喘組及高濕哮喘組體重顯著性降低(P0.05),血常規(guī)結果中部分指標分別出現不同程度的顯著性變化(P0.05)。哮喘組和高濕哮喘組肺組織出現不同程度的支氣管重塑、肺泡間距增大,高濕哮喘組病理變化最為嚴重。肺泡灌洗液細胞計數及分類顯示高濕哮喘組炎癥細胞浸潤最為嚴重。血清細胞因子IL-4、IL-10、IFN-γ和OVAsIgE表達各組有顯著性差異,且高濕哮喘組變化最為明顯(P0.05)。大氣環(huán)境、對照箱內、高濕箱內空氣微生物培養(yǎng)發(fā)現高濕環(huán)境微生物數量顯著性增高(P0.01),且微生物種類逐漸增多,條件致病菌增多。16S rDNA測序結果顯示,哮喘組、高濕哮喘組腸道菌群OTU數量顯著性增高(P0.05),Alpha多樣性中chao指數、simpson指數出現顯著性增高(P0.05),菌群結構聚類和差異分析中,高濕組和高濕哮喘組菌群聚類分散,高濕哮喘組偏離對照組最遠,且特有菌屬數量最多,條件致病菌最多(P0.05)。結論:初步證實了高濕環(huán)境對健康大鼠血液功能、體內酸堿平衡和肝腎功能有一定的損傷,對肺換氣功能、肺組織形態(tài)有損傷作用。高濕環(huán)境有加重小鼠哮喘疾病發(fā)展的作用,其原因可能是通過影響小鼠肺部氧氣利用、影響肺部形態(tài)及腸道菌群穩(wěn)定性和多樣性而加重了小鼠哮喘的疾病發(fā)展。
【圖文】：

部調節(jié)機體免疫功能有關，但具體的機制同樣尚不明確[74-75]。“腸-肺軸”是目前對腸道菌群影響肺部疾病原因進行闡述的理論之一[76]，健康個體肺部微生物含量較少，只通過微抽吸和呼吸短暫的停留在肺部，肺部疾病患者呼吸道菌群增多，但研究不易，而腸道菌群微生物含量豐富，極有可能在健康和疾病中與肺部菌群有相互作用和影響。雖然成熟的胃腸道和呼吸道具有不同的環(huán)境和功能，但它們具有相同的胚胎起源，是具有結構相似性的粘膜。有研究表明肺部炎癥細胞的基因表達與厚壁菌門、變形桿菌門有關[77]。流行病學調查顯示，許多哮喘患者都伴隨著胃口不佳消化不良等消化道癥狀，腸道菌群的結構和多樣性發(fā)生改變[78]。健康的腸道菌群有益于調節(jié)機體免疫系統(tǒng)向健康狀態(tài)發(fā)展，影響 Th1/Th2 平衡，，加強機體抵抗力，從而對哮喘發(fā)揮積極的作用[79]。肺功能不佳人群通過口服益生菌一段時間后肺功能癥狀得到改善，對其腸道菌群研究發(fā)現其腸道菌群定植狀況改變。肺炎鏈球菌感染小鼠灌胃健康小鼠的糞便懸浮液可以改善感染癥狀[80]。因此腸道菌群對于哮喘疾病的影響不可忽視。

-2、圖 2-4-2 所示，在飼養(yǎng) 30 天的過程中，與對照組相比，20 天以后高濕組大鼠體重顯著性增大（P<0.05），且便稀臭，行為不活躍、精神萎靡、嗜臥懶動。表 2-4-2 大鼠 30 天體重變化（ ±s）（單位：g）0 天 10 天 20 天 3182.5±3.23 258.46±13.93 314.25±13.47 3180.42±3.18 268.04±11.29 358.83±13* 4組相比，*P＜0.05
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R562.25;R-332

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本文編號：2634970