诱导小鼠肠道菌群改变对血脂影响的初步探究

李孟+蔡焕+石媛娟+李昭霞+付鹏清+杨维

【摘要】目的：了解小鼠肠道菌群改变对动脉粥样硬化形成的初步影响。方法：将小鼠随机分成3组：灌胃生理盐水组、灌胃头孢曲松钠组、皮下注射头孢曲松钠组，通过对其粪便中G-菌的数量的监测来判断模型是否建立成功，连续处理39天后，检测小鼠血清中TC，TG的含量。结果：灌胃头孢曲松钠组小鼠血清中总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）的含量明显高于灌胃生理盐水组与皮下注射头孢曲松钠组的小鼠（P<0.05），灌胃生理盐水组与皮下注射头孢曲松钠组的小鼠血清中TC，TG的含量基本一致（P<0.05）。结论小鼠肠道菌群的变化会导致血清中TC，TG的升高。

【关键词】肠道菌群；TG；TC；小鼠

人和动物肠道内寄居大量不同种类的微生物，以细菌为主。正常情况下，这些微生物不仅没有害处，还有益处，它们与宿主一直保持着互惠共生的关系。作为机体的“体外器官”，稳定的构成是肠道菌群最显著的特征。人体代谢所需要的酶类有35%以上是由正常微生物群合成，肠道菌群参与宿主的物质代谢、促进宿主营养物质的消化吸收，在维持肠道正常生理功能、调节机体免疫以及拮抗病原微生物定植等方面发挥重要作用，成为保护健康的一道屏障。当肠道内细菌种类或数量发生改变，可能影响宿主的健康。临床上，不合理使用抗生素常常是造成肠道菌群失调的主要原因，在本课题中，研究者通过头孢曲松钠诱导小鼠肠道菌群发生改变，检测小鼠血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）的变化，继而为研究肠道菌群失调导致动脉粥样硬化的发生和防治提供一定理论基础。

一、材料与方法

1、材料

药品：头孢曲松钠、生理盐水购自长沙医学院附属第一医院。实验对象：昆明种小鼠，体重18～22g，均为雌性小鼠，由长沙天勤技术有限公司提供。麦康凯琼脂培养基、伊红美蓝琼脂培养基购自南京建成生物工程研究所。头孢曲松钠溶液的配制：头孢曲松钠1g与生理盐水（1000ml）用烧杯混合配制，浓度1：1000，将其置于冷藏室中保存起来，用EP管分装。

2、方法

取小鼠21只，随机分为3组：灌胃生理盐水组、灌胃头孢曲松钠组、皮下注射头孢曲松钠组，每组7只，置于本校生命科学楼科研中心动物房以普通饲料喂养。在室温为25℃，相对湿度为50%的条件下饲养，自由进食饮水，适应性饲养I周后开始试验。

3、建立模型

（1）头孢曲松钠诱导小鼠肠道菌群改变的模型建立

灌胃生理盐水组、灌胃头孢曲松钠组、皮下注射头孢曲松钠组所用的液体分别是生理盐水、1：1000的头孢曲松钠、1：1000的头孢曲松钠，溶液的体积分别是0.5ml、0.5ml、0.5ml，连续灌胃与皮下注射39天（具体时间为中午12点，每天1次）。

（2）样品收集与培养：在动物灌胃与皮下注射过程中，粪便样品收集的时间分别为第0天灌胃、第3天灌胃、第4天灌胃、第5天灌胃、第6天灌胃，粪便样品的质量为0.1g。分别用麦康凯琼脂培养基、伊红美蓝琼脂培养基培养粪便中G-菌的数量并计数。

（3）第39天摘除小鼠眼球进行取血，离心分离血清，按照试剂盒说明测量血清中TC，TG的含量。

4、统计学分析

统计学处理采用spss 10.0软件分析，数据用“x±s”表示，组间比较采用t检验，显著性水平为P<0.05。

二、结果

1、从表1可见，小鼠肠道菌群变化的模型的成功建立。

2、从表2可见，灌胃头孢曲松钠组具有一定地增加小鼠血清中TC，TG的含量的影响。

与灌胃头孢曲松钠组比较：1）P<0.05，2）P<0.05。

三、讨论

目前对肠道菌群与胃肠道疾病、肿瘤、内分泌疾病的研究较丰富，心血管疾病的研究尚处于起步阶段，我们仍然知之甚少。相关实验证明：在实验中，高胆碱饮食显著扩大动脉粥样硬化背景小鼠斑块面积，胆碱代谢产物很有可能是通过扩大泡沫细胞产生而促进动脉粥样硬化，进而增加心血管疾病发病风险的，而应用广谱抗生素可抑制这种作用。Stepankova等研究发现，肠道无菌的AS动物模型-APOE基因敲除[ApoE（-/-）]小鼠，其血总胆固醇水平显著高于灌服肠道共生菌后的[ApoE（-/-）]小鼠，而且前者比后者更易形成AS，提示肠道菌群的变化可能与动脉粥样硬化相关，Hooper在Science上提出“人体基因组是极难干预的，因此改变人体肠道微生物构成将成为疾病防治上新的突破口”，肠道菌群可能成为心血管疾病治疗的一个潜在靶点。人体肠道菌群参与了人体内多种代谢过程，越来越多的证据表明，肠道菌群可能通过参与调节人体胆固醇代谢、氧化应激和炎症等方面，影响着AS的发生与发展，因此通过对肠道菌群的有效调节来预防或治疗动脉粥样硬化可能成为一种有效的手段。然而，由于肠道菌群自身的复杂性，其与机体相互作用以及引发动脉粥样硬化的机制尚未完全阐明，有待更深入的研究以尽早利用肠道菌群及其相关产品在临床上防治动脉粥样硬化。故本文对头孢曲松钠诱导小鼠肠道菌群变化来检测血清中TC，TG指标的含量相关的研究。本实验运用头孢曲松钠诱导小鼠肠道菌群变化来检測血清中TC，TG指标的含量。实验可以看出：灌胃头孢曲松钠组具有一定地增加小鼠血清中TC，TG的含量的影响，提示肠道菌群变化可提高机体TC，TG指标的含量，但其作用机理还有待于进一步的研究。

通讯作者：吴高莉

基金项目；长沙医学院2016年度大学生研究性学习和创新性实验计划项目（18）

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