目的·分析多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)大鼠模型的腸道菌群變化,探討腸道菌群在其發(fā)病過程中可能的作用機(jī)制。方法·將20只6周齡清潔級Sprague Dawley雌性大鼠隨機(jī)分為對照組與實(shí)驗(yàn)組,每組10只。實(shí)驗(yàn)組大鼠每日皮下注射脫氫表雄酮(dehydroepiandrosterone, DHEA)溶液建立PCOS大鼠模型,對照組皮下注射等量磷酸緩沖鹽溶液。4周后檢測大鼠卵巢質(zhì)量、動情周期、卵巢形態(tài)學(xué)改變;采用Illumina高通量測序技術(shù)檢測2組大鼠腸道菌群的變化。結(jié)果·實(shí)驗(yàn)組大鼠的卵巢質(zhì)量較對照組明顯降低(P=0.010)。大鼠動情周期紊亂,同時伴有卵泡異常擴(kuò)張、卵巢多囊樣改變等卵巢形態(tài)學(xué)改變,提示DHEA成功誘導(dǎo)大鼠出現(xiàn)類PCOS樣表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)組大鼠腸道菌群在屬水平的相對豐度明顯改變,其中擬普雷沃菌屬(Alloprevotella)及副薩特菌屬(Parasutterella)的相對豐度較對照組升高(P=0.040,P=0.009)。LEf Se分析結(jié)果提示在2組大鼠之間多種腸道菌存在明顯差異,實(shí)驗(yàn)組大鼠腸道中α/β/δ-變形桿菌綱(Alphaproteobacteria/Betaproteobacteria/Deltaproteobacteria)、伯克氏菌目(Burkholderiales)、迷蹤菌門/綱/目/科(Elusimicrobia/Elusimicrobia/Elusimicrobiales/Elusimicrobiaceae)、Elusimicrobium菌屬、副薩特菌屬(Parasutterella)及Allobaculum菌屬菌群明顯富集,而嗜冷桿菌屬(Psychrobacter)、Odoribacter菌屬及莫拉氏菌科(Moraxellaceae)菌群的豐度顯著降低(LDA≥2.0)。結(jié)論·PCOS大鼠模型的腸道菌群發(fā)生明顯改變,多種腸道菌群的豐度發(fā)生顯著變化,提示PCOS的發(fā)生發(fā)展過程與腸道菌群的變化有關(guān)。
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978上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版）2019,39(9)JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY(MEDICALSCIENCE)Vol.39No.9Sep.201916SrRNA測序。對所有有效原始數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，獲得優(yōu)化序列，進(jìn)行操作分類單元（operationaltaxonomicunits，OTU）聚類。從各個OTU中挑選出豐度最高的一條序列，作為該OTU的代表序列。將該代表序列與核糖體數(shù)據(jù)庫（RibosomalDatabaseProject，RDP）中已知物種的16SrRNA基因序列進(jìn)行比對，從而對每個OTU進(jìn)行物種歸類。根據(jù)物種注釋情況，統(tǒng)計(jì)每個樣品中被注釋到各分類水平上的序列數(shù)目。根據(jù)物種注釋結(jié)果繪制物種組成柱形圖，從而進(jìn)行物種相對豐度分析。LEfSe分析（LDAEffectSize）采用線性判別分析（lineardiscriminantanalysis，LDA）來估算每個物種的豐度對2組之間差異的影響程度，找出影響2組之間產(chǎn)生顯著差異的群落或物種，以LDA≥2.0為顯著差異判定標(biāo)準(zhǔn)。通過R軟件包繪制優(yōu)勢物種之間Spearman相關(guān)性熱圖，以發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢物種之間重要的模式與關(guān)系�；�16SrRNA和參考序列數(shù)據(jù)庫進(jìn)行PICRUSt（phylogeneticinvestigationofcommunitiesbyreconstructionofunobservedstates），以較好地反映樣品中的功能基因構(gòu)成，從而預(yù)測基因功能。1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析所有數(shù)據(jù)采用SPSS19.0軟件進(jìn)行分析。結(jié)果以x—±s表示。檢驗(yàn)樣本變量之間的方差齊性，多組間的均數(shù)比較采用單因素方差分析（One-WayANOVA）及t檢驗(yàn)（Student'sttest）。P<0.05時被認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2結(jié)果2.1大鼠體質(zhì)量變化實(shí)驗(yàn)組大鼠連續(xù)28d皮下注射DHEA溶液，其體質(zhì)量的增長情況與皮下注射PBS的對照組大鼠相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05，圖1）。圖12組大鼠體質(zhì)量增長的情況Fig1Growthofbodyweightofratsfromtwogroups2.2大鼠動情周期改變在實(shí)驗(yàn)的第4周

析（One-WayANOVA）及t檢驗(yàn)（Student'sttest）。P<0.05時被認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2結(jié)果2.1大鼠體質(zhì)量變化實(shí)驗(yàn)組大鼠連續(xù)28d皮下注射DHEA溶液，其體質(zhì)量的增長情況與皮下注射PBS的對照組大鼠相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05，圖1）。圖12組大鼠體質(zhì)量增長的情況Fig1Growthofbodyweightofratsfromtwogroups2.2大鼠動情周期改變在實(shí)驗(yàn)的第4周，2組大鼠的動情周期出現(xiàn)明顯差異。與對照組大鼠相比，實(shí)驗(yàn)組大鼠的動情周期延長，動情周期明顯紊亂（圖2）。注：A.對照組；B.實(shí)驗(yàn)組。每組展示3只大鼠的動情周期代表圖。動、前、間、后分別表示動情期、動情前期、動情間期、動情后期圖22組大鼠動情周期的情況Fig2EstrouscyclesofratsfromtwogroupsAB

979http://xuebao.shsmu.edu.cn上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2019，39(9)2.3大鼠卵巢質(zhì)量及形態(tài)學(xué)改變實(shí)驗(yàn)組大鼠卵巢質(zhì)量較對照組降低（圖3A，P=0.010）。通過H-E染色可見，對照組大鼠卵巢皮質(zhì)內(nèi)存在黃體和各級卵泡，排卵前卵泡內(nèi)可見卵丘及卵母細(xì)胞，卵泡形態(tài)較為規(guī)則（圖3B）。而實(shí)驗(yàn)組大鼠卵巢形態(tài)出現(xiàn)明顯改變，小竇卵泡增多，伴卵泡囊性擴(kuò)張、卵泡壁顆粒細(xì)胞層減少、卵泡壁變薄等異常改變（圖3C）。注：A.2組大鼠卵巢質(zhì)量比較；B.對照組大鼠卵巢形態(tài)；C.實(shí)驗(yàn)組大鼠卵巢形態(tài)圖32組大鼠卵巢質(zhì)量及H-E染色情況Fig3OvarianweightandH-Estainingofratovariesintwogroups注：A.對照組、實(shí)驗(yàn)組內(nèi)每只大鼠腸道菌群的相對豐度；B.2組大鼠腸道菌群的相對豐度圖42組大鼠腸道菌群在屬水平的相對豐度Fig4Relativeabundanceofgutmicrobiotaoftwogroupsofratsingenuslevel2.4大鼠腸道菌群的豐度變化在屬水平，對照組內(nèi)每只大鼠腸道菌群組成情況較為類似，而實(shí)驗(yàn)組中各大鼠間腸道菌群的相對豐度變化較大（圖4A）。2組大鼠腸道菌群豐度較高的屬依次為普雷沃菌屬（Prevotella）、擬桿菌屬（Bacteroides）、考拉桿菌屬（Phascolarctobacterium）、乳桿菌屬（Lactobacillus）及梭菌屬（Clostridium）（圖4B）。對比2組間大鼠腸道菌群的相對豐度發(fā)現(xiàn)，擬普雷沃菌屬（Alloprevotella，P=0.040）及副薩特菌屬（Parasutterella，P=0.009）的豐度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。ABBCA儲維薇，等脫氫表雄酮誘導(dǎo)的多囊卵巢綜合征模型大鼠的腸道菌群研究
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