發(fā)布時間：2017-10-20 15:17

  本文關鍵詞：4-差向土霉素對大鼠的毒性及其腸道菌群與代謝組學影響的研究

  更多相關文章： 抗生素 4-差向土霉素 Wistar大鼠 毒理學 腸道菌群 代謝組學

【摘要】：自上世紀五十年代以來,抗生素一直被廣泛應用于治療和防御動物或人類的各種感染性疾病。但隨著抗生素用量不斷增加,抗生素濫用已引起全球性環(huán)境及健康問題。盡管抗生素作為一種新興污染物已被廣泛關注,但抗生素代謝產(chǎn)物的安全性及毒理效應卻很少有系統(tǒng)研究。土霉素(OTC)作為使用量最大的抗生素之一,其母體化合物及其主要代謝產(chǎn)物4-差向土霉素(4-EOTC)都經(jīng)常在環(huán)境中檢測到。本研究以OTC主要代謝產(chǎn)物4-EOTC為研究對象,通過對Wistar大鼠連續(xù)灌胃不同劑量的4-EOTC (0.5、5.0和50 mg/kg bw) 15d,系統(tǒng)研究其對大鼠的毒性、腸道菌群及代謝組學的影響,主要結果如下：1)通過灌胃實驗研究了不同劑量4-EOTC對大鼠毒性影響及其在大鼠血液及尿液中的殘留規(guī)律。結合血液學、血清生化及組織病理學結果,發(fā)現(xiàn)4-EOTC可以影響大鼠正常的肝血清功能,低劑量(0.5 mg/kg bw)即可對大鼠肝臟產(chǎn)生病理作用,高劑量時作用顯著(p0.05),同時肝臟和腎臟出現(xiàn)脂肪變性、細胞點狀壞死、腎小球流出等病理現(xiàn)象,推測肝、腎是4-EOTC發(fā)揮毒性作用的靶器官。另外,利用高效液相色譜-質(zhì)譜(HPLC-MS)方法分析4-EOTC在給藥期間及給藥后兩周內(nèi)在大鼠血液和尿液中的殘留及變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)在給藥期間其殘留量呈累積增加趨勢,停止給藥兩周后,大鼠尿液及血液中仍可檢測到其殘留,說明4-EOTC可在大鼠機體組織或器官中發(fā)生殘留和累積,可能會對機體正常生理代謝產(chǎn)生潛在而持久的不良影響,并嚴重威脅生物體的健康。2)采用Illumina高通量測序并結合多元變量分析研究4-EOTC灌胃后大鼠腸道菌群變化規(guī)律。4-EOTC灌胃可改變腸道菌群組成,如增加大鼠腸道菌群中放線菌門尤其是雙歧桿菌科的相對含量,而厚壁菌門和擬桿菌門相對含量減少；主成分分析(PCA)及Cluster分析發(fā)現(xiàn)中劑量和高劑量4-EOTC處理組與對照組差異明顯,說明4-EOTC可明顯改變大鼠腸道菌群結構。通過Q-PCR方法對大鼠腸道菌群中抗生素抗性基因及16S rRNA基因進行定量,發(fā)現(xiàn)中劑量及高劑量4-EOTC可以明顯提高抗生素抗性基因tetQ、tetO的相對含量,這些基因在腸道菌群中可發(fā)生轉(zhuǎn)移擴散,引起腸道菌群中抗生素抗性菌比例增加,導致微生物耐藥性增加,對生物體健康產(chǎn)生潛在影響。3) 采用超高相液相色譜-四級桿-飛行時間質(zhì)譜(UPLC-Q-TOF/MS)方法分析了不同劑量4-EOTC處理15d后大鼠血液和尿液代謝組學的變化。PLS-DA結果表明,連續(xù)攝入4-EOTC可對大鼠機體的正常代謝功能產(chǎn)生影響,處理組尤其是高劑量組和中劑量組與對照組大鼠血液及尿液樣品的分布規(guī)律有明顯差異；另外,結合VIP值、t-檢驗等分析發(fā)現(xiàn)大鼠尿液中氨基乙酸、6-磷酸葡萄糖及牛磺酸等代謝產(chǎn)物含量變化顯著,說明4-EOTC可引起大鼠機體糖代謝功能的紊亂;賴氨酸、精氨酸等氨基酸代謝產(chǎn)物含量的顯著變化說明大鼠氨基酸代謝也受到4-EOTC的影響；另外,4-EOT C處理后大鼠體內(nèi)脂肪酸代謝也發(fā)現(xiàn)顯著變化,包括LysoPCs、DG、PG等長鏈、短鏈脂肪酸含量的改變。綜上,4-EOTC作為OTC主要代謝產(chǎn)物的一種,通過研究其對大鼠毒理學、腸道菌群及代謝組學的影響及其在大鼠體內(nèi)的代謝殘留規(guī)律,說明高劑量攝入可對機體產(chǎn)生毒性影響,并改變正常腸道菌群功能,引起機體代謝功能紊亂,對機體健康有潛在威脅。
【關鍵詞】：抗生素 4-差向土霉素 Wistar大鼠 毒理學 腸道菌群 代謝組學
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R965
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-10
• Abstract10-14
• 第一章 文獻綜述14-35
• 1.1 抗生素及其代謝產(chǎn)物概述15-20
• 1.1.1 抗生素的來源及分類15-17
• 1.1.2 抗生素的使用現(xiàn)狀17-18
• 1.1.3 抗生素及其代謝產(chǎn)物的危害18-20
• 1.2 抗生素與腸道菌群的研究進展20-26
• 1.2.1 腸道菌群概述20-22
• 1.2.2 腸道菌群的主要研究方法22-24
• 1.2.3 抗生素及其代謝產(chǎn)物與腸道菌群24-26
• 1.3 代謝組學研究進展26-33
• 1.3.1 代謝組學簡介26-27
• 1.3.2 代謝組學的研究及分析方法27-31
• 1.3.3 代謝組學研究的應用31-33
• 1.4 研究目的、意義及主要內(nèi)容33-35
• 1.4.1 研究目的和意義33
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容及技術路線33-35
• 第二章 4-EOTC對大鼠的毒性影響及其在大鼠體內(nèi)的殘留規(guī)律分析35-52
• 2.1 材料和方法35-38
• 2.1.1 主要試劑與儀器35-36
• 2.1.2 實驗動物及采樣36-37
• 2.1.3 4-EOTC代謝殘留規(guī)律研究方法37-38
• 2.2 實驗結果38-49
• 2.2.1 4-EOTC對大鼠毒性影響38-44
• 2.2.2 4-EOTC在大鼠體內(nèi)的殘留規(guī)律44-49
• 2.3 討論49-51
• 2.4 本章小結51-52
• 第三章 大鼠腸道菌群及抗性基因?qū)?-EOTC的響應52-72
• 3.1 材料與方法52-56
• 3.1.1 實驗設計、樣品收集及基因組提取52-53
• 3.1.2 16S rRNA V4片段的擴增53
• 3.1.3 高通量測序及序列分析53-54
• 3.1.4 多變量統(tǒng)計分析54-55
• 3.1.5 抗性基因的絕對熒光定量55-56
• 3.2 結果與分析56-70
• 3.2.1 大鼠腸道菌群對不同濃度4-EOTC的響應分析56-68
• 3.2.2 抗性基因?qū)?-EOTC的響應68-70
• 3.3 討論70-71
• 3.4 本章小結71-72
• 第四章 4-EOTC對大鼠血液和尿液代謝組學的影響72-86
• 4.1 材料與方法72-74
• 4.1.1 實驗動物及樣品采集72-73
• 4.1.2 UPLC-Q-TOF/MS檢測條件73
• 4.1.3 實驗及分析方法73-74
• 4.2 實驗結果74-82
• 4.2.1 樣品前處理方法的篩選74
• 4.2.2 尿液代謝組學變化分析74-79
• 4.2.3 血液代謝組學變化分析79-82
• 4.3 討論82-85
• 4.4 本章小結85-86
• 第五章 論文總結86-89
• 5.1 論文主要研究結論86-88
• 5.2 論文主要創(chuàng)新之處88
• 5.3 論文不足與展望88-89
• 參考文獻89-103
• 攻讀碩士期間科研成果103

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1 陳同度,張昌穎;素食大鼠的貧血現(xiàn)象[J];營養(yǎng)學報;1957年04期

2 陳偉強;趙善廣;;自制注射用大鼠固定裝置[J];上海實驗動物科學;1992年04期

3 肖柳英,林培英,馮昭明,張丹;不同周齡的SD大鼠生理、生化及體重的正常值測定[J];中藥新藥與臨床藥理;1996年03期

4 李淑云;簡易大鼠灌胃器的制作[J];錦州醫(yī)學院學報;2001年04期

5 楊明智,陳積圣;一種大鼠抓取與固定的新工具介紹[J];上海實驗動物科學;2001年03期

6 戴英,陸群;復方H_(505)對Wistar大鼠外周血的血液流變學指標的影響[J];中國血液流變學雜志;2001年01期

7 韋應波,孫喜慶,曹新生,姚永杰,馮岱雅,楊長斌;+Gz暴露時間對大鼠記憶功能和行為的影響[J];航天醫(yī)學與醫(yī)學工程;2003年01期

8 呂學軍,郭俊生,李敏,周利梅,張永娟;暈船大鼠體內(nèi)鐵含量的變化[J];中國職業(yè)醫(yī)學;2003年04期

9 湯仁仙,王迎偉,王慧,周峰;201A中藥合劑對大鼠抗腎小球基底膜腎炎病變的影響[J];徐州醫(yī)學院學報;2003年06期

10 孫同柱,付小兵,翁立新,梁雪梅,陳偉;介紹一種簡易的大鼠保定方法[J];上海實驗動物科學;2004年01期

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2 祝~=驤;iJ梊霞;洃克琴;崔素英;文允摪;，

本文編號：1067878