腸道菌群與肥胖等代謝綜合征發(fā)生、發(fā)展有著密切的聯(lián)系，但是高脂膳食調(diào)節(jié)腸道菌群及影響炎性反應(yīng)的機(jī)制仍然不清楚。研究顯示，高脂膳食能夠引起機(jī)體氧化應(yīng)激水平升高，尤其是引起腸道的氧化應(yīng)激。而腸道是共生菌群棲息的環(huán)境，又由于不同的菌群氧化應(yīng)激耐受性存在很大差異。因此，我們提出假設(shè)高脂膳食通過調(diào)節(jié)機(jī)體氧化還原狀態(tài)從而影響腸腔菌群結(jié)構(gòu)組成，使進(jìn)入派伊爾結(jié)的內(nèi)生菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，誘導(dǎo)腸道炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生，最終引起全身性炎癥反應(yīng)及代謝綜合征的發(fā)生。 首先，高脂膳食誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生氧化應(yīng)激模型及硫辛酸（LA）干預(yù)調(diào)節(jié)，來研究腸道氧化還原狀態(tài)對菌群結(jié)構(gòu)的影響。通過檢測結(jié)腸，結(jié)腸內(nèi)容物自由基（ROS）、丙二醛（MDA）、總抗（T-AOC）水平評價腸道氧化還原狀態(tài)；采用變性梯度凝膠電泳（DGGE）及平板計(jì)數(shù)分析腸道菌群結(jié)構(gòu)和數(shù)量。高脂膳食導(dǎo)致結(jié)腸，結(jié)腸內(nèi)容物中ROS、MDA顯著上升，T-AOC水平顯著下降，添加LA后，能顯著降低高脂膳食引起的氧化應(yīng)激。DGGE結(jié)果顯示，高脂膳食導(dǎo)致腸道菌群結(jié)構(gòu)紊亂，出現(xiàn)高脂組特異性菌群，并且大腸桿菌、糞球菌數(shù)量顯著增加，乳酸菌數(shù)量顯著降低（P0.05）。LA處理后，菌群結(jié)構(gòu)有所改善，大腸桿菌、糞球菌數(shù)量顯著下降，乳酸菌數(shù)量顯著增加。相關(guān)性分析顯示，ROS、MDA水平與大腸桿菌、糞球菌數(shù)量顯著正相關(guān)（P0.05），與乳酸菌顯著負(fù)相關(guān)（P0.05）。T-AOC與乳酸菌顯著正相關(guān)，但與大腸桿菌、糞球菌顯著負(fù)相關(guān)（P0.05）。 高脂膳食建立肥胖易感和肥胖抵抗兩種模型，及白藜蘆醇（RES）干預(yù)進(jìn)一步評價氧化應(yīng)激與腸道菌群間的關(guān)系。采用熒光原位雜交（FISH）與流式細(xì)胞相結(jié)合的方法分析腸道菌群，并對結(jié)腸炎性基因表達(dá)情況進(jìn)行評價。結(jié)果顯示，氧化應(yīng)激水平：肥胖易感組肥胖抵抗組正常組，添加RES后，，能顯著降低各組氧化應(yīng)激水平。FISH及主成分分析顯示正常組、肥胖易感組、肥胖抵抗組三組腸道菌群存在顯著差異。肥胖易感組乳酸菌、雙歧桿菌數(shù)量顯著下降，腸桿菌屬數(shù)量顯著上升。擬桿菌與硬壁菌的比值：肥胖易感組肥胖抵抗組正常組，添加RES后，乳酸菌、雙歧桿菌數(shù)量顯著上升，腸桿菌屬數(shù)量顯著下降，擬桿菌與硬壁菌的比值顯著改善。相關(guān)性分析顯示，擬桿菌與硬壁菌門的比值與ROS、MDA顯著負(fù)相關(guān)（P0.05），與T-AOC顯著正相關(guān)（P0.05）。肥胖易感組能顯著增強(qiáng)NOD2和CARD9的表達(dá)，并選擇性地激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB，增強(qiáng)IL-8、IL-10、TNF-α、IL-23等細(xì)胞因子的分泌，引起機(jī)體嚴(yán)重炎癥反應(yīng)。 研究高脂膳食誘導(dǎo)的肥胖易感和肥胖抵抗型小鼠派伊爾結(jié)內(nèi)生菌群結(jié)構(gòu)組成，及其對腸道炎癥的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常組和肥胖抵抗組相比，肥胖易感組派伊爾結(jié)內(nèi)生菌群豐度及多樣性顯著下降（P0.05）。正常組、肥胖抵抗組、肥胖易感組派伊爾結(jié)內(nèi)生菌群種屬水平上差異顯著，表現(xiàn)為：肥胖易感組乳球菌屬（Lactococcus）、根瘤菌屬（Rhizobium）豐度顯著升高（P0.05），而Allobaculum和乳桿菌屬（Lactobacillus）豐度顯著下降（P0.05）。另外，還有一些內(nèi)生菌屬，如鏈球菌屬（Streptococcus）、假單胞菌屬（Pseudomonas）、從毛單胞菌屬（Comamonas）和黃桿菌屬（Flavobacterium），高脂膳食后，無論是肥胖易感組還是肥胖抵抗組都顯著增加。另外，肥胖易感型小鼠顯著上調(diào)派伊爾結(jié)炎性細(xì)胞因子IL-6、TNF-α、INF-γ及IL-12的表達(dá)，其中IL-6、TNF-α與乳球菌屬、根瘤菌屬等呈顯著正相關(guān)，顯著抑制抗炎性細(xì)胞因子IL-10及TGF-β的表達(dá)（P0.05），其中IL-10與Allobaculum屬及乳桿菌屬呈顯著正相關(guān)。 對派伊爾結(jié)內(nèi)生乳桿菌結(jié)構(gòu)組成及其體外抗氧化特性進(jìn)行研究。平板培養(yǎng)分離得到的92株乳桿菌經(jīng)ERIC-PCR分型后，共得到13種不同的圖譜，主要分屬于羅伊乳桿菌等五個種，其中羅伊乳桿菌得到8株。體外抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，肥胖易感組氧化應(yīng)激耐受性弱的羅伊乳桿菌數(shù)量顯著下降，氧化應(yīng)激耐受性強(qiáng)的羅伊乳桿菌數(shù)量增加。其中Lactobacillus reuteri L8氧化應(yīng)激耐受性最強(qiáng)，只存在于高脂組，為高脂組特異羅伊乳桿菌，而Lactobacillus reuteri L3氧化應(yīng)激耐受性最弱，高脂組中消失，為正常組特異羅伊乳桿菌。并且L3能夠促進(jìn)派伊爾結(jié)抗炎性細(xì)胞因子IL-10的產(chǎn)生，抑制炎性細(xì)胞因子IL-6、IL-12、TNF-α的產(chǎn)生，而且對LPS損傷的派伊爾結(jié)細(xì)胞有保護(hù)作用。 最后，研究兩株組特異性Lactobacillus reuteri L3和L8對機(jī)體代謝的影響。結(jié)果顯示，高脂組灌胃Lactobacillus reuteri L3，能顯著抑制高脂膳食引起的體重、血糖、血胰島素水平的增加，但此效果與抑制食物攝入量無關(guān)。高脂組灌胃Lactobacillus reuteri L3后，能顯著降低血LPS及炎性細(xì)胞因子的水平，而促進(jìn)抗炎性細(xì)胞因子的分泌，另外，灌胃Lactobacillus reuteri L3后，通過下調(diào)肝臟中LPL及Scd1表達(dá)，上調(diào)Cyp7a1基因表達(dá)，促進(jìn)肝臟組織中脂肪酸分解，并通過下調(diào)脂肪組織中PPAR-γ、ACC1和Fas的表達(dá)情況，抑制脂肪組織中脂肪酸合成。但高脂灌胃Lactobacillus reuteri L8后，對高脂膳食的改善效果不顯著。 綜上所述，高脂膳食通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激導(dǎo)致腸道菌群結(jié)構(gòu)紊亂，使進(jìn)入派伊爾結(jié)的內(nèi)生菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，誘導(dǎo)腸炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生，并通過血液內(nèi)毒素等引起機(jī)體炎癥，最終導(dǎo)致肥胖等代謝綜合征的發(fā)生。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R151

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2126496