乳酸菌拮抗空肠弯曲杆菌的机制研究
发布时间：2021-10-23 16:27
空肠弯曲杆菌（Campylobacter jejuni）作为人畜共患病原菌,是感染性腹泻的主要病原菌之一。目前用于临床治疗C.jejuni感染的常用药物为抗生素,长期使用会带来药物在体内的残留并诱发耐药性。已有大量研究报道采用益生菌做为防治C.jejuni感染的手段。本文基于不同种属的乳酸菌,首先考察了其在小鼠感染模型以及肉鸡携带模型中对C.jejuni的拮抗作用,分析对比了乳酸菌在这两种模型中拮抗作用的差异;其次分析了在两种不同模型中因乳酸菌的干预或治疗带来的肠道菌群的变化,考察了肠道菌群的改变与宿主拮抗致病菌的关联性;此外,通过构建秀丽隐杆线虫模型,考察在了乳酸菌在不受复杂肠道菌群的影响下,在宿主体内减少C.jejuni定植并缓解其感染的作用机制;最后将乳酸菌生长特性与其拮抗C.jejuni感染作用进行相关性分析,结合基因组比对分析,确定乳酸菌自身成膜性与细胞粘附性直接影响了其对C.jejuni的拮抗作用。本文主要研究结果如下:1.构建了弓形虫与C.jejuni复合感染的小鼠模型以消除正常小鼠对病原菌的定植阻力,通过乳酸菌对小鼠的干预,对小鼠粪便中C.jejuni定植量、粪便隐血、...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
动物实验方案设计
第二章乳酸菌在小鼠及肉鸡模型体内对C.jejuni的拮抗作用17克服。弓形虫感染小鼠后，几天内，小鼠便患有急性回肠炎，使得C.jejuni更易在小鼠肠道中定植。考虑到弓形虫对小鼠的致死率，在实验的第7天和第9天检测C.jejuni在肠道中的定植量。随着弓形虫感染持续时间的延长，如图2-2A所示，在第7天时，C.jejuni的定植量达到106CFU/g。不仅如此，随着感染的加剧，模型组在第9天时比第7天检测到更多的C.jejuni，其活菌数可以达到109CFU/g（图2-2B）。LAB菌株2009、L103、13M2和N8对C.jejuni在小鼠肠道中的定植产生了显著的抑制作用，粪便中C.jejuni的定植量降至低于105CFU/g（第7天）和106CFU/g（第9天），且与模型组相比具有显著差异（P<0.05）。而其他组别，例如X13和9-5，在第7、9天时，在抑制C.jejuni定植方面几乎起不到任何作用，其病原菌仍维持在原数量级（P>0.05）。图2-2小鼠粪便C.jejuni活菌数Fig.2-2NumberofviablecellsinC.jejunifecessamplesofmice普通小鼠由于其稳定的肠道微生物结构阻碍了空肠弯曲杆菌在宿主体内的定植，从而无法使小鼠具有临床上的患病特征。与我们实验结果相类似的是，Wagner等人在对免疫缺陷性小鼠进行的模拟实验中，他们发现双歧杆菌和乳杆菌可以增加对空肠弯曲杆菌的定植抗性[133]。也有研究者报道，当嗜酸乳杆菌在免疫缺陷小鼠中定植并富集时，它可以与肠道位点优先结合以形成针对C.jejuni的占位，以减少C.jejuni在小鼠肠道中的定植，达到减轻C.jejuni在体内感染的目的[134]。在本文研究中，使用了3周龄的雌性C57BL/6小鼠，据报道其对C.jejuni有易感性[135]。同时我们参考并改良了弓形虫感染模型[136-137]，该模型使宿主更容易受到C.jejuni感染，以评估乳酸菌对C.jejuni感染
江南大学博士学位论文18的影响。通过实验结果表明，具有明显拮抗作用的乳杆菌确实可以减少C.jejuni和弓形虫共感染小鼠体内C.jejuni的定植，从而减轻C.jejuni的感染。2.4.2乳酸菌对感染小鼠粪便隐血的影响研究对感染小鼠粪便中的带血情况进行了检测，如图2-3所示，空白对照组的小鼠在整个实验周期中都几乎没有血便情况的发生。由于弓形虫的共感染，在模型组中，近乎所有幼年小鼠都在第9天出现了严重的粪便带血的临床表现（3级）。对于可以显著减少C.jejuni定植的LAB组，例如2009、L103和N8，按血便严重等级划分，多达60％小鼠的粪便隐血指数已从3降低至2（P<0.05）。相反，未能有效减少小鼠C.jejuni定植量的大多数LAB组在缓解血便的过程中也没有起到积极地作用（P>0.05）。图2-3小鼠粪便隐血情况Fig.2-3Occurrencefobloodinfecalsamplesofmice当小鼠的免疫系统发生严重损伤时，肠粘膜受损，血液从肠绒毛或肠腔进入粪便，从而引起粪便中的流血症状。相反，血便减少意味着小鼠肠道损伤得以恢复[138]。在本文中，实验结果表明，在清除C.jejuni在体内定植方便表现优异的乳酸菌，可以有效降低小鼠粪便的隐血值，以此推断出，随着乳酸杆菌在肠道中的定植和繁殖，肠道屏障得以修复。同时，通过乳杆菌的干预，再次预防了C.jejuni对肠道的破坏。2.4.3乳酸菌对感染小鼠肠道病理变化的影响小鼠处死后收集了每组结肠样品用于病理组织学分析。如图2-4A所示，空白对照组中，结肠部位绒毛、隐窝正常，且有大量杯状细胞位于结肠肌肉层。弓形虫和C.jejuni的感染会导致小鼠的结肠发生严重的病理变化，包括杯状细胞丢失，隐窝和绒毛结构破坏以及炎性细胞浸润（图2-4B），此结果表明共感染可导致严重的炎症和组织损伤。如图2-4C、2-4D和2-4E所示，干预组2009、L
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳酸菌生物学特性与其拮抗空肠弯曲杆菌在小鼠肠道定植能力的分析[J]. 王刚,贺禹丰,陈晓华,赵建新,张灏,陈卫. 食品与发酵工业. 2017(08)
[2]树舌发酵浸膏对肉鸡盲肠微生物菌群及SCFA的影响[J]. 丁国栋,曾巧丽,宋慧. 菌物研究. 2016(03)
[3]灌喂植物乳杆菌和干酪乳杆菌增加仔猪肠道菌群多样性及短链脂肪酸生成[J]. 赵秀英,县怡涵,李晨博,王超,虞德夫,朱伟云,杭苏琴. 微生物学报. 2016(08)
[4]1株具有拮抗空肠弯曲杆菌作用的唾液乳杆菌的研究[J]. 王刚,金星,印伯星,房东升,张灏,陈卫. 中国食品学报. 2014(12)
[5]空肠弯曲菌的致病性及致病机制研究进展[J]. 翟海华,王娟,王君伟,盖文燕,黄秀梅,曲志娜. 动物医学进展. 2013(12)
[6]复合微生态制剂对肉鸡生产性能、肠道菌群、抗氧化指标和免疫功能的影响[J]. 胡顺珍,张建梅,谢全喜,李晓颖. 动物营养学报. 2012(02)
[7]2010年广州市天河区食源性致病菌监测[J]. 柳勤. 当代医学. 2011(34)
[8]保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌生物膜形成研究[J]. 王坤,闫颖娟,姜梅,陈晓红,李伟,董明盛. 食品科学. 2011(19)
[9]深圳市售活禽空肠弯曲菌带菌及禽肉污染状况调查[J]. 司徒潮满,赖植发,张勇,石向辉,刘哲民,李波. 华南预防医学. 2011(02)
[10]一株分离自高海拔土壤的梭菌的鉴定及代谢产物[J]. 刘全全,刘海昌,邓宇,胡国全,张辉. 微生物学报. 2010(09)
博士论文
[1]双歧杆菌对便秘的影响及其作用机理研究[D]. 王琳琳.江南大学 2017
[2]以秀丽隐杆线虫筛选抑制产肠毒大肠杆菌的益生菌及其作用机理[D]. 周梦舟.江南大学 2014
[3]益生乳酸杆菌的黏附及免疫调节作用研究[D]. 任大勇.吉林大学 2013
[4]产肠毒素大肠杆菌、肠上皮细胞和乳酸菌相互关系的研究[D]. 朱晶.上海交通大学 2011
硕士论文
[1]乳酸菌对空肠弯曲杆菌毒力基因表达的影响[D]. 张婷婷.江南大学 2016
[2]以斑马鱼为模型筛选高黏附性乳酸菌及其免疫调节作用的研究[D]. 任真真.浙江工商大学 2015
[3]食品中空肠弯曲菌的污染分布规律及遗传多样性研究[D]. 郑扬云.广东工业大学 2013
[4]乳酸菌益生效应评价体外模型建立及黏附相关机制研究[D]. 任鹏飞.中国农业科学院 2013
[5]乳酸菌及其培养液对肉鸡生产性能、肠道菌群及肠道结构的影响[D]. 马治宇.西北农林科技大学 2008
[6]植物乳杆菌ST-Ⅲ对肠上皮细胞的粘附性质及机理的研究[D]. 陈臣.江南大学 2008
本文编号：3453512
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
动物实验方案设计
第二章乳酸菌在小鼠及肉鸡模型体内对C.jejuni的拮抗作用17克服。弓形虫感染小鼠后，几天内，小鼠便患有急性回肠炎，使得C.jejuni更易在小鼠肠道中定植。考虑到弓形虫对小鼠的致死率，在实验的第7天和第9天检测C.jejuni在肠道中的定植量。随着弓形虫感染持续时间的延长，如图2-2A所示，在第7天时，C.jejuni的定植量达到106CFU/g。不仅如此，随着感染的加剧，模型组在第9天时比第7天检测到更多的C.jejuni，其活菌数可以达到109CFU/g（图2-2B）。LAB菌株2009、L103、13M2和N8对C.jejuni在小鼠肠道中的定植产生了显著的抑制作用，粪便中C.jejuni的定植量降至低于105CFU/g（第7天）和106CFU/g（第9天），且与模型组相比具有显著差异（P<0.05）。而其他组别，例如X13和9-5，在第7、9天时，在抑制C.jejuni定植方面几乎起不到任何作用，其病原菌仍维持在原数量级（P>0.05）。图2-2小鼠粪便C.jejuni活菌数Fig.2-2NumberofviablecellsinC.jejunifecessamplesofmice普通小鼠由于其稳定的肠道微生物结构阻碍了空肠弯曲杆菌在宿主体内的定植，从而无法使小鼠具有临床上的患病特征。与我们实验结果相类似的是，Wagner等人在对免疫缺陷性小鼠进行的模拟实验中，他们发现双歧杆菌和乳杆菌可以增加对空肠弯曲杆菌的定植抗性[133]。也有研究者报道，当嗜酸乳杆菌在免疫缺陷小鼠中定植并富集时，它可以与肠道位点优先结合以形成针对C.jejuni的占位，以减少C.jejuni在小鼠肠道中的定植，达到减轻C.jejuni在体内感染的目的[134]。在本文研究中，使用了3周龄的雌性C57BL/6小鼠，据报道其对C.jejuni有易感性[135]。同时我们参考并改良了弓形虫感染模型[136-137]，该模型使宿主更容易受到C.jejuni感染，以评估乳酸菌对C.jejuni感染
江南大学博士学位论文18的影响。通过实验结果表明，具有明显拮抗作用的乳杆菌确实可以减少C.jejuni和弓形虫共感染小鼠体内C.jejuni的定植，从而减轻C.jejuni的感染。2.4.2乳酸菌对感染小鼠粪便隐血的影响研究对感染小鼠粪便中的带血情况进行了检测，如图2-3所示，空白对照组的小鼠在整个实验周期中都几乎没有血便情况的发生。由于弓形虫的共感染，在模型组中，近乎所有幼年小鼠都在第9天出现了严重的粪便带血的临床表现（3级）。对于可以显著减少C.jejuni定植的LAB组，例如2009、L103和N8，按血便严重等级划分，多达60％小鼠的粪便隐血指数已从3降低至2（P<0.05）。相反，未能有效减少小鼠C.jejuni定植量的大多数LAB组在缓解血便的过程中也没有起到积极地作用（P>0.05）。图2-3小鼠粪便隐血情况Fig.2-3Occurrencefobloodinfecalsamplesofmice当小鼠的免疫系统发生严重损伤时，肠粘膜受损，血液从肠绒毛或肠腔进入粪便，从而引起粪便中的流血症状。相反，血便减少意味着小鼠肠道损伤得以恢复[138]。在本文中，实验结果表明，在清除C.jejuni在体内定植方便表现优异的乳酸菌，可以有效降低小鼠粪便的隐血值，以此推断出，随着乳酸杆菌在肠道中的定植和繁殖，肠道屏障得以修复。同时，通过乳杆菌的干预，再次预防了C.jejuni对肠道的破坏。2.4.3乳酸菌对感染小鼠肠道病理变化的影响小鼠处死后收集了每组结肠样品用于病理组织学分析。如图2-4A所示，空白对照组中，结肠部位绒毛、隐窝正常，且有大量杯状细胞位于结肠肌肉层。弓形虫和C.jejuni的感染会导致小鼠的结肠发生严重的病理变化，包括杯状细胞丢失，隐窝和绒毛结构破坏以及炎性细胞浸润（图2-4B），此结果表明共感染可导致严重的炎症和组织损伤。如图2-4C、2-4D和2-4E所示，干预组2009、L
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳酸菌生物学特性与其拮抗空肠弯曲杆菌在小鼠肠道定植能力的分析[J]. 王刚,贺禹丰,陈晓华,赵建新,张灏,陈卫. 食品与发酵工业. 2017(08)
[2]树舌发酵浸膏对肉鸡盲肠微生物菌群及SCFA的影响[J]. 丁国栋,曾巧丽,宋慧. 菌物研究. 2016(03)
[3]灌喂植物乳杆菌和干酪乳杆菌增加仔猪肠道菌群多样性及短链脂肪酸生成[J]. 赵秀英,县怡涵,李晨博,王超,虞德夫,朱伟云,杭苏琴. 微生物学报. 2016(08)
[4]1株具有拮抗空肠弯曲杆菌作用的唾液乳杆菌的研究[J]. 王刚,金星,印伯星,房东升,张灏,陈卫. 中国食品学报. 2014(12)
[5]空肠弯曲菌的致病性及致病机制研究进展[J]. 翟海华,王娟,王君伟,盖文燕,黄秀梅,曲志娜. 动物医学进展. 2013(12)
[6]复合微生态制剂对肉鸡生产性能、肠道菌群、抗氧化指标和免疫功能的影响[J]. 胡顺珍,张建梅,谢全喜,李晓颖. 动物营养学报. 2012(02)
[7]2010年广州市天河区食源性致病菌监测[J]. 柳勤. 当代医学. 2011(34)
[8]保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌生物膜形成研究[J]. 王坤,闫颖娟,姜梅,陈晓红,李伟,董明盛. 食品科学. 2011(19)
[9]深圳市售活禽空肠弯曲菌带菌及禽肉污染状况调查[J]. 司徒潮满,赖植发,张勇,石向辉,刘哲民,李波. 华南预防医学. 2011(02)
[10]一株分离自高海拔土壤的梭菌的鉴定及代谢产物[J]. 刘全全,刘海昌,邓宇,胡国全,张辉. 微生物学报. 2010(09)
博士论文
[1]双歧杆菌对便秘的影响及其作用机理研究[D]. 王琳琳.江南大学 2017
[2]以秀丽隐杆线虫筛选抑制产肠毒大肠杆菌的益生菌及其作用机理[D]. 周梦舟.江南大学 2014
[3]益生乳酸杆菌的黏附及免疫调节作用研究[D]. 任大勇.吉林大学 2013
[4]产肠毒素大肠杆菌、肠上皮细胞和乳酸菌相互关系的研究[D]. 朱晶.上海交通大学 2011
硕士论文
[1]乳酸菌对空肠弯曲杆菌毒力基因表达的影响[D]. 张婷婷.江南大学 2016
[2]以斑马鱼为模型筛选高黏附性乳酸菌及其免疫调节作用的研究[D]. 任真真.浙江工商大学 2015
[3]食品中空肠弯曲菌的污染分布规律及遗传多样性研究[D]. 郑扬云.广东工业大学 2013
[4]乳酸菌益生效应评价体外模型建立及黏附相关机制研究[D]. 任鹏飞.中国农业科学院 2013
[5]乳酸菌及其培养液对肉鸡生产性能、肠道菌群及肠道结构的影响[D]. 马治宇.西北农林科技大学 2008
[6]植物乳杆菌ST-Ⅲ对肠上皮细胞的粘附性质及机理的研究[D]. 陈臣.江南大学 2008
本文编号：3453512
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3453512.html
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