【摘要】：微囊藻毒素(MCs)是由藍(lán)藻產(chǎn)生的一類單環(huán)七肽毒素,可通過飲水、水產(chǎn)品或者娛樂活動(dòng)進(jìn)入機(jī)體,誘發(fā)嚴(yán)重腸道損傷。然而,關(guān)于MCs引起腸道損傷的確切機(jī)制卻并不清楚。腸道菌群是腸道最重要的組成部分之一;無論是飲水或食物造成的MCs暴露,最先接觸的都是腸道菌群。MCs可能是通過影響腸道菌群進(jìn)而誘導(dǎo)腸道損傷。因此,本文旨在研究腸道菌群在MCs誘導(dǎo)的腸道損傷中的作用與機(jī)制。本課題首先采用灌胃方式對(duì)小鼠進(jìn)行8周的MC-LR(L代表亮氨酸,R代表精氨酸)亞慢性暴露實(shí)驗(yàn),MC-LR劑量分別為0、400μg/kg。在實(shí)驗(yàn)過程中,小鼠無死亡,體重、活動(dòng)量、毛色等無明顯變化;但是結(jié)腸病理切片發(fā)現(xiàn)組織損傷,如炎細(xì)胞浸潤、腸粘膜脫落、部分隱窩結(jié)構(gòu)破壞、腸壁變薄等。以上結(jié)果表明成功建立MC-LR誘導(dǎo)的腸道損傷小鼠模型。在腸道損傷模型建立成功的基礎(chǔ)上,對(duì)結(jié)腸內(nèi)容物進(jìn)行高通量測序,探討MC-LR對(duì)結(jié)腸腸道菌群的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),MC-LR明顯地降低了小鼠結(jié)腸菌群的α多樣性。在門水平上,MC-LR通過升高腸道Proteobacteria、Deferribactere和Spirochaetes等條件致病菌豐度,降低Candidatus Saccharibacteria豐度,進(jìn)而誘導(dǎo)小鼠結(jié)腸發(fā)生損傷的概率增加;在屬水平上,MC-LR通過誘導(dǎo)短鏈脂肪酸生產(chǎn)菌菌群豐富度下降,促進(jìn)炎癥發(fā)生,從而引起小鼠結(jié)腸損傷。同時(shí),結(jié)腸菌群的功能預(yù)測:與對(duì)照組相比,MC-LR誘導(dǎo)腸道菌群的氨基酸代謝、能量代謝、核酸代謝、聚糖生物合成代謝以及輔助因子和維生素代謝下降;而碳水化合物代謝、脂質(zhì)代謝和異生素生物降解及代謝上升;尤其是,MC-LR誘導(dǎo)腸道相關(guān)疾病的菌群功能豐度上升。以上結(jié)果可以看出,MC-LR通過誘導(dǎo)腸道內(nèi)微生物在門水平、屬水平及微生物潛在功能等發(fā)生變化,從而誘導(dǎo)腸道損傷發(fā)生,患各種腸道疾病的概率也相應(yīng)增加。綜上所述,MC-LR能夠降低腸道菌群的α多樣性,改變小鼠結(jié)腸微生物的組成和功能,引起腸道微生物生態(tài)失衡,結(jié)腸屏障破壞,進(jìn)而增加機(jī)體損傷、疾病的風(fēng)險(xiǎn)。本研究從腸道菌群的角度闡釋了MC-LR引起的腸道損傷的作用機(jī)制,將為揭示MC-LR引起的其他毒性提供新的研究思路。
【圖文】：

因?yàn)橛虚g隔雙鍵以及碳環(huán)結(jié)構(gòu)存在于 MCs 的分子結(jié)構(gòu)中，穩(wěn)定性，尤其是對(duì)熱穩(wěn)定，甚至加熱煮沸也不能消除 MCs 毒性，十分緩慢。有研究表明當(dāng)水體中 MC-LR 含量為 5 μg/L 時(shí)，，三天后中微粒吸收，7%隨著泥沙沉積[14]。因 MCs 具有不易揮發(fā)、沉淀或質(zhì)，所以現(xiàn)有的自來水處理工藝不能夠?qū)⑺卸舅赝耆５蔷堪l(fā)現(xiàn)，MC-LR 在天然水體甚至是滅菌的天然水體中的分解速率水中[16]，這可能是因?yàn)樘烊凰w中存在特殊的細(xì)菌或者其產(chǎn)生的某得 MC-LR 的結(jié)構(gòu)在一定程度上發(fā)生改變。此外，在日光照射下大大降低，這是因?yàn)槿展饪梢愿淖?Adda 側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的原因，但純化照射下也能保持相當(dāng)?shù)姆�(wěn)定性。在 238~254 nm 的紫外線波長照射解。同時(shí)環(huán)境中的水溶性細(xì)胞色素和腐殖質(zhì)等光敏劑，可進(jìn)一步提[17]。

MCs 腸毒性影響代謝機(jī)制的研究還是十分缺乏的。1.2.6 MCs 的致病機(jī)理如圖1.2所示，MCs主要是依靠有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽類（OrganicAnion TransportingPolypeptides，簡稱 OATP）的轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞，而不是被動(dòng)運(yùn)輸[52]。OATP 蛋白家族有許多成員，且不同的 OATP 轉(zhuǎn)運(yùn)的 MCs 也略有不同[53]。研究表明，機(jī)體的各種器官以及組織中 OATP 的表達(dá)也存在差異，因此這可能是 MCs 具有一定的器官選擇性毒性的原因[54-56]。圖 1.2 微囊藻毒素的致病機(jī)理MCs 進(jìn)入細(xì)胞后會(huì)引起一系列的細(xì)胞紊亂反應(yīng)，從而發(fā)揮其毒性作?
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R99

【參考文獻(xiàn)】

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