三种不同来源葡甘露聚糖对炎症小鼠肠道健康的影响

发布时间：2020-10-21 03:29

　　 葡甘露聚糖(Glucomannans,GMs)来源于天然的植物,在调节宿主肠道免疫,保护肠道黏膜,改善肠道菌群等方面具有多种生物活性。本论文从魔芋、芦荟、铁皮石斛中获得了三种GMs:魔芋葡甘露聚糖、芦荟葡甘露聚糖和铁皮石斛葡甘露聚糖,采用葡聚糖硫酸钠(Dextran sodium sulfate,DSS)构建小鼠结肠炎模型,对结肠炎模型小鼠给予三种GMs,通过考察它们对模型小鼠肠道黏膜损伤、肠道黏膜免疫以及肠道菌群的影响,比较三种GMs抗炎作用的差异。此外,本论文还在细胞水平上考察了三种不同来源GMs对肠上皮细胞IEC-6增殖以及对DSS致损细胞存活率的影响。本论文主要研究内容和结果如下:1、考察了三种GMs对炎症小鼠肠道黏膜损伤的保护作用。采用DSS构建小鼠结肠炎模型,对结肠炎小鼠灌胃GMs,研究GMs对小鼠肠道黏膜损伤的影响。结果发现:三种GMs均能改善结肠炎小鼠的健康状态,恢复结肠炎小鼠的体重;能够改善肠道结构,促进杯状细胞的增长,促进黏蛋白的分泌,修复肠黏膜的完整性,增加了肠上皮的屏障防御功能。表明GMs能够减缓结肠炎小鼠肠道黏膜的损伤情况。2、探讨了三种GMs对炎症小鼠肠道黏膜免疫的调节作用。采用DSS诱导的小鼠结肠炎模型伴随着肠道黏膜免疫失调,对模型小鼠同时给予三种GMs灌胃,考察其对结肠炎小鼠肠道黏膜免疫功能的影响。采用RT-qPCR测定各组小鼠结肠组织中相关Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)mRNA的表达。结果发现:三种GMs均能够显著提高结肠炎小鼠的胸腺指数;平衡抗炎细胞因子和促炎细胞因子的分泌水平,促进结肠炎小鼠抗炎因子的分泌并降低促炎因子水平;能够显著提高结肠炎小鼠相关免疫细胞的数量;调节组织中TLRs mRNA的表达。表明GMs具有调节肠炎小鼠肠道黏膜免疫的作用。此外,GMs调节肠道黏膜免疫功能的通路可能是通过激活TLRs,从而调节炎症反应。3、分析了三种GMs对炎症小鼠肠道菌群和SCFAs的改善作用。采用DSS诱导的小鼠结肠炎模型伴随着肠道菌群失调,对模型小鼠灌胃三种GMs,之后收集小鼠粪便,测定其对短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)浓度的影响;采用基因测序的方法检测小鼠肠道菌群的结构,探讨GMs对结肠炎小鼠粪便中菌群组成的影响。结果表明:三种GMs能够增加结肠炎小鼠粪便中SCFAs的浓度;此外,还可上调结肠炎小鼠肠道中梭菌目下未命名的菌属、颤螺旋菌属、瘤胃球菌属和胃螺杆菌样细菌的菌群丰度,下调拟杆菌属、S24-7菌科下未命名的菌属、萨特氏菌属和肠杆菌科下未命名的菌属的菌群丰度。表明GMs能够改善肠道的代谢环境和改善肠道菌群的失调。4、探究了三种GMs对肠上皮细胞IEC-6增殖的影响及对DSS致损细胞的保护作用。将DSS作用于IEC-6细胞,构建肠道细胞损伤模型,并进行细胞毒性测试。对DSS致损细胞模型给予三种GMs,测定细胞的存活率。结果发现,三种GMs在一定浓度范围内对细胞没有毒性;DSS能够成功构建IEC-6损伤模型,三种GMs能够提高DSS致损细胞的存活率。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS201.4
【部分图文】：

第 1 章 绪论肠道内主要的发酵产物和肠道菌群与宿主肠上皮细胞的主要能量来源，主类包括乙酸、丙酸、戊酸、丁酸[30]。不同种类的 SCFAs 在各个环境下发挥着不同的作用，主要功能包括保护肠道屏障的完整性、氧化功能、维持水电解质的平衡、为结肠细胞提供能量节肠道免疫、抗炎、抗肿瘤等[31,32]。乙酸参与人体固醇类物质的合成，是合固醇的重要物质，机体能够从中得到能量。丙酸参与肝脏代谢，是肝脏代能源物质，能够降低肝胆固醇水平[33]。丁酸是 IECs 能量的重要来源，能够促炎细胞因子表达的信号传递通路，从而减缓肠道的炎症反应。如果产丁微生物减少，机体内的丁酸也减少，则会引起肠道平衡的失调和肠道稳定的破坏，导致炎症反应的产生[34]。

雌性 BALB/c 小鼠 80 只，体重 20.0±2.0 g，6-8 周龄。饲养条件：房间温2±2℃，相对湿度 55±10%，12 h/12 h 的灯光/黑暗循环，实验前静养 7 天。采SS 构建小鼠结肠炎模型：给小鼠服用含有 DSS 的饮用水，给予 3%的 DSS 5 天，之后给予 5%的 DSS 饮用 6 天进行造模。将小鼠随机分为 8 组（n=10），实验分组如图 2-1 所示，包括：正常组（为 C 组）：全程给予正常饮用水，并同时灌胃生理盐水 18 天。魔芋葡甘露组（标记为 K 组）、芦荟葡甘露聚糖组（标记为 A 组）、铁皮石斛葡甘露聚（标记为 D 组）：全程给予正常饮用水，同时分别对小鼠灌胃 200 mg/kg B魔芋葡甘露聚糖、芦荟葡甘露聚糖、铁皮石斛葡甘露聚糖 18 天。结肠炎模（标记为 M 组）：给予含 DSS 的饮用水 11 天，同时灌胃生理盐水 18 天。炎+魔芋葡甘露聚糖组（标记为 KM 组）、结肠炎+芦荟葡甘露聚糖组（标记M 组）、结肠炎+铁皮石斛葡甘露聚糖组（标记为 DM 组）：给予含 DSS 的饮 11 天，分别对小鼠灌胃 200 mg/kg BW 的魔芋葡甘露聚糖、芦荟葡甘露聚糖皮石斛葡甘露聚糖 18 天。

图 2-2 三种葡甘露聚糖对小鼠体重变化的影响。*p < 0.05，**p < 0.01，与模型组相比的显著性差异；#p < 0.05，##p < 0.01，与正常组相比的显著性差异。Figure 2-2 The effects of the GMs on body weight of mice.*p < 0.05,**p < 0.01 compared withgroup M;#p < 0.05,##p < 0.01 compared with group C.2.4.2 饲养效率如表 2-5 所示，给予正常小鼠三种葡甘露聚糖灌胃后，小鼠的饲养效率（K＜A＜D）与正常组相比显著降低（p＜0.05）。DSS 造模后，与正常对照组相比，结肠炎组小鼠的饲养效率显著降低（p＜0.01）。给予结肠炎小鼠葡甘露聚糖灌胃后，KM、AM、DM 组小鼠的饲养效率比模型组显著提高（p＜0.01）。其中 DM组增加效果最明显，更接近正常组。2.4.3 疾病活动指数（DAI）DAI 是一项与炎症性肠病相关的重要判断指标。如表 2-5 所示，正常对照组
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本文编号：2849574