几种活菌的定植性研究

由无菌动物和普通动物的实验证明，喂服双歧杆菌、乳杆菌及肠球菌可以在体内定植，双歧杆菌在构成膜菌群中起重要作用，其定植数为１０８～１０８ＣＦＵ／ｍｌ，在盲肠内容物中其定植数为１０８～１０９ＣＦＵ／ｍｌ，乳杆菌的定植数为１０８ＣＦＵ／ｍｌ，肠球菌的定植数为１０６～１０７ＣＲＦＵ／ｍｌ。

无菌动物的生物学特性及其在人类疾病研究中的应用

微生物学已开始从致病性研究为主转向了生理功能研究为主。正常菌群可促进机体代谢与肠道免疫系统的发育和成熟,也具有保护宿主对抗病原微生物入侵的作用。而研究肠道菌群的生理病理功能对动物模型提出了更高的要求。无菌(germ free,GF)动物的微生物背景清晰,且在解剖与形态学、代谢生理及免疫系统方面与常规实验动物相比有明显的特点,现已成为研究肠道菌群的生理病理功能的最佳动物模型。本文就GF动物在肠道微生态、免疫系统发育、代谢性疾病、药物代谢及肿瘤学等方面的研究进展作一综述。

新疆哈萨克族肥胖儿童菌群人源化动物模型的建立

目的利用无菌小鼠建立新疆哈萨克族肥胖儿童菌群人源化（HFA）动物模型,为深入研究哈萨克族儿童肥胖的病理生理机制提供新的研究方式。方法收集新疆哈萨克族7-13岁肥胖儿童新鲜粪便,男女各10例。20只3周龄无菌级C57BL/6J小鼠（雌雄各半）,按照性别进行分组并编号。小鼠灌胃接种哈萨克族肥胖儿童粪便菌悬液0.1 ml/次,隔日一次,共接种3次,且接种时遵循性别一致原则。于接种后第7天收集小鼠新鲜粪便标本,提取基因组DNA后,采用特异性引物对16S rRNA V3区进行PCR扩增,对扩增产物运用DGGE方法分离并鉴定,以了解HFA动物模型中肠道菌群的定植情况。结果接种哈萨克族肥胖儿童肠道菌群后的无菌小鼠盲肠均减小为正常小鼠大小;HFA动物模型的PCR-DGGE指纹图谱显示各观察标本均形成复杂而多样的菌属条带。结论本实验成功利用无菌C57BL/6J小鼠建立哈萨克族肥胖儿童HFA动物模型,该动物模型是探索哈萨克族儿童特征性肥胖与肠道菌群关系的新的选择方式。

对引入仓鼠菌群的C_3H无菌小鼠拮抗艰难梭菌定居实验模型的研究

正常成年仓鼠肠道菌群可拮抗艰难梭菌在该动物肠道中定居。将该菌群转移到无菌小鼠并经过抗生素和热(70℃,10min)简化处理后,获得一组由严格厌氧菌组成的菌群,仍有拮抗艰难梭菌的能力,由此建立了一研究拮抗艰难梭菌在肠道中定居的实验动物模型。作者研究了屏障菌群与艰难梭菌相互作用的可能机制,并对与艰难梭菌有关的伪膜性结肠炎的病原学进行了讨论。

无菌动物在人类健康和疾病研究中应用

随着肠道菌群与人类疾病及健康的关系研究的深入，已证实肠道菌群不仅构成黏膜屏障、参与食物消化、刺激免疫及胃肠功能发育，而且作为内化的环境因素参与肥胖、糖尿病、IBD、肿瘤等多种疾病的发生，肠道菌群与人类疾病及健康关系研究的深入对动物模型提出了新要求。无菌动物作为微生物背景最清晰的动物，可有效地对菌群、基因及其它环境因素进行控制，是研究肠道菌群对人类疾病及健康的影响的最有效的动物模型。利用无菌动物构建的悉生动物模型及菌群人源化动物（HHA动物）模型已在肠道菌群对宿主生理功能的影响、代谢性疾病发生、药物代谢等研究领域广泛应用。

建立阿尔茨海默症人源肠道菌群动物模型

目的使用粪菌移植方法经口途径获得阿尔茨海默症人源肠道菌群(human flora-associated,HFA模型小鼠,并通过生物信息学、组织病理学等方法对模型进行评价。方法无菌雌性C57BL/6J小鼠28只,随机分为阿尔茨海默症模型(AD)组和对照(CON)组,分别经口途径接种阿尔茨海默症患者及健康志愿者的新鲜粪便悬液,在移植6、10周后每组安乐7只动物,取粪便进行16S r DNA检测;取脑组织和血液进行Aβ含量、细胞因子检测,脑组织进行组织病理学检查。结果CON组与AD组动物体重增长差异无显著性。α-多样性分析,在造模后两个时间点AD组Simpson指数升高(P<0.05,P<0.01),ACE(P<0.05)和Chao1(P<0.05),Shannon指数降低(P<0.05,P<0.01),与CON组比较差异有显著性。在科水平,AD组拟杆菌科丰度升高(P<0.01,P<0.05),毛螺菌科(P<0.001)、消化链球菌科(P<0.01)丰度降低;在属水平,AD组拟杆菌属丰度升高(P<0.01,P<0.05),梭菌属(P<0.01,P<0.05)、毛螺菌属(P<0.01,P<0.0001)、寄生菌属(P<0.01,P<0.001)丰度降低,与CON比较差异有显著性。β-多样性分析结果,AD组、CON组不同时间点肠型分布在相同区域,不同组别肠型分布在不同区间。2组动物的肠道菌群在微生物物种构成方面存在显著性差异(P<0.05)。AD组小鼠在建模10周时血液和脑中Aβ40含量升高(P<0.05,P<0.01),与CON组比较差异有显著性。与老年斑形成相关的细胞因子检测,IL-1β在建模6周时浓度降低(P<0.05);IL-10在建模6周时升高(P<0.01);TGF-β在建模10周时浓度降低(P<0.01),与CON组比较差异有统计学意义。组织病理学检查未见老年斑生成。结论本研究通过接种患者粪便悬液的方法建立了阿尔茨海默症人源菌群小鼠模型,模型小鼠肠道菌群的结构丰度、与老年斑生成相关细胞因子含量等指标的改变与阿尔茨海默症病人的临床表现类似。

冠心病人源肠道菌群小鼠模型的建立及评价

目的通过粪菌移植方法建立冠心病人源肠道菌群(human flora-associated,HFA)小鼠模型并对模型进行评价。方法28只无菌雌性C57BL/6J小鼠分为对照(CON)组和模型(CAD)组,分别接种健康志愿者和冠心病患者新鲜粪便悬液,移植后6周和10周每组安乐7只动物,取粪便、血液、主动脉进行16S rDNA、血脂、细胞因子和组织病理学检查。结果从第5周开始CAD组动物体重增长加快(P<0.05)。α-多样性分析,CAD组的Simpson指数在两个时间点的数值均升高(P<0.05,P<0.01),Shannon指数(P<0.05,P<0.01)、ACE(P<0.05)和Chao1指数均降低(P<0.05)。CON组reads主要分布在厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、梭杆菌门(Fusobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)、软壁菌门(Tenericutes)。造模6周时,CAD组厚壁菌门、软壁菌门丰度降低(P<0.05),拟杆菌门、疣微菌门丰度升高(P<0.01);造模10周时,CAD组厚壁菌门丰度降低(P<0.01),拟杆菌门、疣微菌门丰度升高(P<0.01)。β-多样性分析,CAD组、CON组的肠型分布在不同区域,同一组的不同阶段则分布在相同区域。CAD组与CON组在微生物物种构成方面存在显著性差异(P<0.05)。CAD组小鼠在建模6周和10周时血液中甘油三酯(TG)(P<0.05,P<0.01),胆固醇(TC)(P<0.05),乳酸脱氢酶(LDH)(P<0.01,P<0.0001)和磷酸激酶(CK)(P<0.01,P<0.05)值均升高。低密度脂蛋白(LDL-C)在建模6周时升高(P<0.05)。细胞因子检测,IL-6在建模6周时浓度升高(P<0.05),10周时减低(P<0.00001);IL-10在建模10周时浓度降低(P<0.05);IL-2、IL-4、IL-5、IL-1β在建模10周时浓度升高(P<0.0001,P<0.05,P<0.0001,P<0.01)。IL-12p70、TNF-α、INF-γ在两个时间点差异无统计学意义。CAD组及CON组小鼠的冠状动脉苏木素-伊红(H.E)染色在建模后两个时间点均未见泡沫细胞形成等动脉粥样硬化改变。结论本研究利用粪菌移植方法获得冠心病人源菌群小鼠,肠道菌群结构丰度、体重、血脂、细胞因子含量等指标出现了与临床类似的改变。

肠道细菌与宿主共生的研究进展

从早期的微生物学家巴斯德(Pasteur)和梅基尼可夫(Mechnikov)到今天的微生物学家一直强调理解微生物区系在人类健康和疾病中的重要性.然而,由于肠道微生物区系的组成和结构复杂,长期以来我们对其发挥生理功能的作用机制一直了解甚少.随着分子生物学技术的发展和无菌动物的成功繁殖,为我们全面地了解肠道微生物区系的生理功能提供了有力的工具.