长双歧杆菌遗传与表型多样性及其与免疫调节功能的相关性研究
发布时间：2022-08-11 11:32
双歧杆菌是人体肠道菌群中一类重要的微生物,一些双歧杆菌与其宿主之间存在复杂的相互作用。某些特定的双歧杆菌菌株已被证明具有拮抗肠侵袭性致病菌、抑制结直肠癌、抑制炎症性肠病以及缓解便秘等功能。长双歧杆菌是婴儿和成人肠道菌群中存在最广泛的一种双歧杆菌,本研究从比较基因组分析、体外特性和体内功能（缓解结肠炎）三个方面对其多样性进行了研究,得出主要结论如下:（1）基于高通量测序技术,分析了不同地区、年龄、民族和性别人群的肠道微生物组成,及双歧杆菌的组成。多元统计分析的结果显示,不同地区、年龄、民族的人群在菌群组成上存在差异;通过随机森林分析法,发现双歧杆菌的是不同人群之间差异较大的一个属,其中西藏当雄地区藏族人群的样品中双歧杆菌的丰度显著高于其他地区和民族人群的样品,儿童样品中双歧杆菌的丰度显著高于成年样品;不同性别人群的肠道微生物组成没有显著差异。双歧杆菌的高通量分析结果显示,长双歧杆菌是所有人群肠道中相对丰度最高的双歧杆菌,其平均相对丰度达34.30%;地区、年龄和民族因素对肠道中双歧杆菌组成具有影响,其中西藏当雄的样品中B.kashiwanohense的相对丰度显著高于其他地区的样品,壮族...
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略符号对照表
第一章 绪论
1.1 肠道微生物与人体生理健康
1.2 双歧杆菌的多样性
1.2.1 双歧杆菌的种类及分布
1.2.2 双歧杆菌多样性的研究方法
1.2.3 影响肠道双歧杆菌组成的因素
1.3 长双歧杆菌的多样性及其基因组学
1.4 长双歧杆菌的主要生理功能及菌株间差异
1.4.1 长双歧杆菌的主要生理功能
1.4.2 长双歧杆菌对结肠炎的改善作用及其免疫调节作用的菌株间差异
1.5 长双歧杆菌的应用
1.6 立题意义及研究内容
1.6.1 立题意义
1.6.2 主要研究内容
第二章 不同人群肠道菌群及长双歧杆菌多样性的分析
2.1 前言
2.2 材料与设备
2.2.1 主要试剂
2.2.2 培养基
2.2.3 主要仪器设备
2.3 实验方法
2.3.1 样品采集
2.3.2 粪便总DNA的提取
2.3.3 16SrRNA和GroEL基因扩增子高通量测序及数据分析
2.3.4 粪便样品中双歧杆菌的分离纯化、鉴定和保藏
2.3.5 长双歧杆菌全基因组的测序、组装和生物信息学分析
2.3.6 统计分析
2.4 结果与讨论
2.4.1 基于16SrRNA序列的肠道菌群分析
2.4.2 基于GroEL基因的双歧杆菌组成多样性分析
2.4.3 粪便样品中长双歧杆菌的分离、纯化
2.4.4 长双歧杆菌比较基因组学分析
2.5 本章小结
第三章 长双歧杆菌功能基因和体外特性的比较分析
3.1 前言
3.2 材料与设备
3.2.1 主要试剂
3.2.2 培养基
3.2.3 主要仪器设备
3.3 实验方法
3.3.1 直系同源基因分析
3.3.2 共线性分析
3.3.3 COG功能基因注释
3.3.4 全基因组序列比对
3.3.5 双歧杆菌体外特性的分析
3.4 结果与讨论
3.4.1 长双歧杆菌直系同源基因分析
3.4.2 长双歧杆菌COG功能基因组成的比较分析
3.4.3 长双歧杆菌全基因组序列比对
3.4.4 碳水化合物代谢相关基因的比较分析
3.4.5 胞外多糖合成基因簇的分析
3.4.6 S-层蛋白基因的比对分析
3.4.7 长双歧杆菌菌株特性的比较分析
3.5 本章小结
第四章 不同长双歧杆菌对结肠炎的改善作用
4.1 前言
4.2 材料与设备
4.2.1 菌株与细胞株
4.2.2 实验动物
4.2.3 主要试剂
4.2.4 主要仪器
4.3 实验方法
4.3.1 双歧杆菌的培养
4.3.2 细胞实验设计
4.3.3 动物实验设计
4.3.4 细胞培养上清液及动物血清中细胞因子的测定
4.3.5 结肠组织中髓过氧化物酶(MPO)的测定
4.3.6 结肠组织细胞因子和紧密连接蛋白表达水平的测定
4.3.7 结肠组织病理切片的制作、苏木素-伊红(HE)染色和组织损伤评分
4.3.8 结肠粘液层的阿利新蓝染色
4.3.9 统计分析
4.4 结果与讨论
4.4.1 长双歧杆菌对炎症状态肠上皮细胞炎症因子表达的影响
4.4.2 长双歧杆菌对结肠炎小鼠的改善作用
4.5 本章小结
第五章 不同长双歧杆菌免疫调节差异性的机制分析
5.1 前言
5.2 材料与设备
5.2.1 菌株与细胞株
5.2.2 主要试剂
5.2.3 主要仪器
5.3 实验方法
5.3.1 双歧杆菌的培养
5.3.2 无细胞发酵液的准备
5.3.3 荚膜多糖的提取
5.3.4 菌体S-层蛋白的提取
5.3.5 HT-29细胞的培养
5.3.6 炎症状态细胞的诱导
5.3.7 细胞培养上清液中炎症因子的测定
5.3.8 HT-29细胞中炎症因子及紧密连接蛋白表达水平的检测
5.3.9 统计分析
5.4 结果与讨论
5.4.1 不同菌株发酵上清液对炎症状态HT-29细胞的影响
5.4.2 不同菌株荚膜多糖对炎症状态HT-29细胞的影响
5.4.3 不同菌株S-层蛋白对炎症状态HT-29细胞的免疫调节作用
5.4.4 长双歧杆菌胞外多糖影响S层蛋白的免疫调节作用
5.5 本章小结
第六章 产黏性胞外多糖长双歧杆菌YS108R在发酵乳中的应用及其对结肠炎的改善作用
6.1 前言
6.2 材料与设备
6.2.1 菌株
6.2.2 主要试剂
6.2.3 主要仪器
6.3 实验方法
6.3.1 发酵乳的制备
6.3.2 发酵乳理化指标的测定
6.3.3 电子鼻分析
6.3.4 感官品评
6.3.5 动物实验设计
6.3.6 结肠组织中髓过氧化物酶(MPO)活性的测定
6.3.7 血清中细胞因子的测定
6.3.8 结肠组织中细胞因子和紧密连接蛋白表达水平的RT-PCR测定
6.3.9 结肠组织切片的制作和观察
6.3.10 16SrRNA基因V3-V4区扩增子高通量测序和粪便菌群的分析
6.3.11 统计分析
6.4 结果与讨论
6.4.1 发酵乳理化特性的分析
6.4.2 YS108R发酵乳对结肠炎的影响
6.5 本章小结
主要结论与展望
主要结论
展望
论文创新点
致谢
参考文献
附录1:作者在攻读博士学位期间发表的论文
附录2:用于比较基因组学分析的基因组信息
附录3:不同长双歧杆菌S-层蛋白基因相应的氨基酸序列比对
附录4:长双歧杆菌C11A10B和YS108R基因组比对圈图
【参考文献】：
期刊论文
[1]血红蛋白及其衍生物在食品中的应用[J]. 宋璇,侯成立,高远,朱杰,张德权. 中国食品学报. 2018(07)
[2]分娩方式及性别对母乳喂养婴儿肠道菌群的影响[J]. 李菊芳,姜铁民,贾妮,侯海鸥,陈历俊,戴耀华. 中国妇幼健康研究. 2017(09)
[3]3株益生菌体外降胆固醇能力及体内降血脂效果评价[J]. 韦云路,刘义,王瑶,孟祥飞,李平兰. 食品科学. 2017(23)
[4]普拉梭菌与肠道疾病关系的研究进展[J]. 黄晓丽,王国品,于成功. 世界华人消化杂志. 2017(09)
[5]婴儿粪便长双歧杆菌的分离与多样性分析[J]. 张秋雪,刘晓婵,朱宗涛,万峰,孙思睿,贾芳芳,孟祥晨. 食品科学. 2017(24)
[6]四磨汤口服液联合双歧杆菌三联活菌胶囊治疗小儿功能性消化不良疗效观察[J]. 齐冰. 中国中西医结合儿科学. 2016(04)
[7]长双歧杆菌BBMN68诱导的树突状细胞对小鼠牛乳β-乳球蛋白过敏的缓解作用[J]. 杨景,罗绪刚,任发政. 现代食品科技. 2016(07)
[8]短链脂肪酸的研究进展[J]. 万晓,王新颖,李宁. 中华胃肠外科杂志. 2015 (09)
[9]Pediatric functional constipation treatment with Bifi dobacterium-containing yogurt:A crossover,double-blind,controlled trial[J]. Paula VP Guerra,Luiza N Lima,Tassia C Souza,Vanessa Mazochi,Francisco J Penna,Andreia M Silva,Jacques R Nicoli,Elizabet V Guimares. World Journal of Gastroenterology. 2011(34)
[10]长双歧杆菌BBMN68对便秘模型小鼠的通便作用[J]. 丁圣,蒋菁莉,刘松玲,刘爱萍,任发政. 食品科学. 2011(03)
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]复杂样品中双歧杆菌的高通量检测和菌种高效分离方法的研究[D]. 胡陆军.江南大学 2017
[3]乳杆菌表层蛋白的理化性质和生物学功能研究[D]. 孟珺.江南大学 2016
[4]以健康人和大熊猫为模型的哺乳动物肠道菌群多样性分布与核心功能种属的研究[D]. 薛正晟.上海交通大学 2015
[5]广西巴马长寿老人肠道菌群及其与膳食纤维多糖饮食关联性研究[D]. 王芳.广西大学 2015
[6]功能性低聚糖对肠道细菌的影响及机制[D]. 毛丙永.江南大学 2015
[7]蒙古族肠道核心菌群及其与饮食关联性研究[D]. 张家超.内蒙古农业大学 2014
[8]应用焦磷酸测序技术对不同人群肠道微生物群落结构的研究[D]. 郭壮.江南大学 2013
[9]酸乳质量及其胞外多糖的研究[D]. 李全阳.江南大学 2004
硕士论文
[1]产细菌素乳酸菌对小鼠肠道微生态的影响[D]. 俞赟霞.江南大学 2018
[2]双歧杆菌生理特性与其肠道定殖能力相关性的研究[D]. 韩俊燕.江南大学 2016
[3]双歧杆菌高效浓缩型酸奶发酵剂制备关键技术研究[D]. 种克.河北农业大学 2006
[4]双歧杆菌胡萝卜汁酸乳工艺研究[D]. 李雅乾.河北农业大学 2005
本文编号：3674583
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略符号对照表
第一章 绪论
1.1 肠道微生物与人体生理健康
1.2 双歧杆菌的多样性
1.2.1 双歧杆菌的种类及分布
1.2.2 双歧杆菌多样性的研究方法
1.2.3 影响肠道双歧杆菌组成的因素
1.3 长双歧杆菌的多样性及其基因组学
1.4 长双歧杆菌的主要生理功能及菌株间差异
1.4.1 长双歧杆菌的主要生理功能
1.4.2 长双歧杆菌对结肠炎的改善作用及其免疫调节作用的菌株间差异
1.5 长双歧杆菌的应用
1.6 立题意义及研究内容
1.6.1 立题意义
1.6.2 主要研究内容
第二章 不同人群肠道菌群及长双歧杆菌多样性的分析
2.1 前言
2.2 材料与设备
2.2.1 主要试剂
2.2.2 培养基
2.2.3 主要仪器设备
2.3 实验方法
2.3.1 样品采集
2.3.2 粪便总DNA的提取
2.3.3 16SrRNA和GroEL基因扩增子高通量测序及数据分析
2.3.4 粪便样品中双歧杆菌的分离纯化、鉴定和保藏
2.3.5 长双歧杆菌全基因组的测序、组装和生物信息学分析
2.3.6 统计分析
2.4 结果与讨论
2.4.1 基于16SrRNA序列的肠道菌群分析
2.4.2 基于GroEL基因的双歧杆菌组成多样性分析
2.4.3 粪便样品中长双歧杆菌的分离、纯化
2.4.4 长双歧杆菌比较基因组学分析
2.5 本章小结
第三章 长双歧杆菌功能基因和体外特性的比较分析
3.1 前言
3.2 材料与设备
3.2.1 主要试剂
3.2.2 培养基
3.2.3 主要仪器设备
3.3 实验方法
3.3.1 直系同源基因分析
3.3.2 共线性分析
3.3.3 COG功能基因注释
3.3.4 全基因组序列比对
3.3.5 双歧杆菌体外特性的分析
3.4 结果与讨论
3.4.1 长双歧杆菌直系同源基因分析
3.4.2 长双歧杆菌COG功能基因组成的比较分析
3.4.3 长双歧杆菌全基因组序列比对
3.4.4 碳水化合物代谢相关基因的比较分析
3.4.5 胞外多糖合成基因簇的分析
3.4.6 S-层蛋白基因的比对分析
3.4.7 长双歧杆菌菌株特性的比较分析
3.5 本章小结
第四章 不同长双歧杆菌对结肠炎的改善作用
4.1 前言
4.2 材料与设备
4.2.1 菌株与细胞株
4.2.2 实验动物
4.2.3 主要试剂
4.2.4 主要仪器
4.3 实验方法
4.3.1 双歧杆菌的培养
4.3.2 细胞实验设计
4.3.3 动物实验设计
4.3.4 细胞培养上清液及动物血清中细胞因子的测定
4.3.5 结肠组织中髓过氧化物酶(MPO)的测定
4.3.6 结肠组织细胞因子和紧密连接蛋白表达水平的测定
4.3.7 结肠组织病理切片的制作、苏木素-伊红(HE)染色和组织损伤评分
4.3.8 结肠粘液层的阿利新蓝染色
4.3.9 统计分析
4.4 结果与讨论
4.4.1 长双歧杆菌对炎症状态肠上皮细胞炎症因子表达的影响
4.4.2 长双歧杆菌对结肠炎小鼠的改善作用
4.5 本章小结
第五章 不同长双歧杆菌免疫调节差异性的机制分析
5.1 前言
5.2 材料与设备
5.2.1 菌株与细胞株
5.2.2 主要试剂
5.2.3 主要仪器
5.3 实验方法
5.3.1 双歧杆菌的培养
5.3.2 无细胞发酵液的准备
5.3.3 荚膜多糖的提取
5.3.4 菌体S-层蛋白的提取
5.3.5 HT-29细胞的培养
5.3.6 炎症状态细胞的诱导
5.3.7 细胞培养上清液中炎症因子的测定
5.3.8 HT-29细胞中炎症因子及紧密连接蛋白表达水平的检测
5.3.9 统计分析
5.4 结果与讨论
5.4.1 不同菌株发酵上清液对炎症状态HT-29细胞的影响
5.4.2 不同菌株荚膜多糖对炎症状态HT-29细胞的影响
5.4.3 不同菌株S-层蛋白对炎症状态HT-29细胞的免疫调节作用
5.4.4 长双歧杆菌胞外多糖影响S层蛋白的免疫调节作用
5.5 本章小结
第六章 产黏性胞外多糖长双歧杆菌YS108R在发酵乳中的应用及其对结肠炎的改善作用
6.1 前言
6.2 材料与设备
6.2.1 菌株
6.2.2 主要试剂
6.2.3 主要仪器
6.3 实验方法
6.3.1 发酵乳的制备
6.3.2 发酵乳理化指标的测定
6.3.3 电子鼻分析
6.3.4 感官品评
6.3.5 动物实验设计
6.3.6 结肠组织中髓过氧化物酶(MPO)活性的测定
6.3.7 血清中细胞因子的测定
6.3.8 结肠组织中细胞因子和紧密连接蛋白表达水平的RT-PCR测定
6.3.9 结肠组织切片的制作和观察
6.3.10 16SrRNA基因V3-V4区扩增子高通量测序和粪便菌群的分析
6.3.11 统计分析
6.4 结果与讨论
6.4.1 发酵乳理化特性的分析
6.4.2 YS108R发酵乳对结肠炎的影响
6.5 本章小结
主要结论与展望
主要结论
展望
论文创新点
致谢
参考文献
附录1:作者在攻读博士学位期间发表的论文
附录2:用于比较基因组学分析的基因组信息
附录3:不同长双歧杆菌S-层蛋白基因相应的氨基酸序列比对
附录4:长双歧杆菌C11A10B和YS108R基因组比对圈图
【参考文献】：
期刊论文
[1]血红蛋白及其衍生物在食品中的应用[J]. 宋璇,侯成立,高远,朱杰,张德权. 中国食品学报. 2018(07)
[2]分娩方式及性别对母乳喂养婴儿肠道菌群的影响[J]. 李菊芳,姜铁民,贾妮,侯海鸥,陈历俊,戴耀华. 中国妇幼健康研究. 2017(09)
[3]3株益生菌体外降胆固醇能力及体内降血脂效果评价[J]. 韦云路,刘义,王瑶,孟祥飞,李平兰. 食品科学. 2017(23)
[4]普拉梭菌与肠道疾病关系的研究进展[J]. 黄晓丽,王国品,于成功. 世界华人消化杂志. 2017(09)
[5]婴儿粪便长双歧杆菌的分离与多样性分析[J]. 张秋雪,刘晓婵,朱宗涛,万峰,孙思睿,贾芳芳,孟祥晨. 食品科学. 2017(24)
[6]四磨汤口服液联合双歧杆菌三联活菌胶囊治疗小儿功能性消化不良疗效观察[J]. 齐冰. 中国中西医结合儿科学. 2016(04)
[7]长双歧杆菌BBMN68诱导的树突状细胞对小鼠牛乳β-乳球蛋白过敏的缓解作用[J]. 杨景,罗绪刚,任发政. 现代食品科技. 2016(07)
[8]短链脂肪酸的研究进展[J]. 万晓,王新颖,李宁. 中华胃肠外科杂志. 2015 (09)
[9]Pediatric functional constipation treatment with Bifi dobacterium-containing yogurt:A crossover,double-blind,controlled trial[J]. Paula VP Guerra,Luiza N Lima,Tassia C Souza,Vanessa Mazochi,Francisco J Penna,Andreia M Silva,Jacques R Nicoli,Elizabet V Guimares. World Journal of Gastroenterology. 2011(34)
[10]长双歧杆菌BBMN68对便秘模型小鼠的通便作用[J]. 丁圣,蒋菁莉,刘松玲,刘爱萍,任发政. 食品科学. 2011(03)
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]复杂样品中双歧杆菌的高通量检测和菌种高效分离方法的研究[D]. 胡陆军.江南大学 2017
[3]乳杆菌表层蛋白的理化性质和生物学功能研究[D]. 孟珺.江南大学 2016
[4]以健康人和大熊猫为模型的哺乳动物肠道菌群多样性分布与核心功能种属的研究[D]. 薛正晟.上海交通大学 2015
[5]广西巴马长寿老人肠道菌群及其与膳食纤维多糖饮食关联性研究[D]. 王芳.广西大学 2015
[6]功能性低聚糖对肠道细菌的影响及机制[D]. 毛丙永.江南大学 2015
[7]蒙古族肠道核心菌群及其与饮食关联性研究[D]. 张家超.内蒙古农业大学 2014
[8]应用焦磷酸测序技术对不同人群肠道微生物群落结构的研究[D]. 郭壮.江南大学 2013
[9]酸乳质量及其胞外多糖的研究[D]. 李全阳.江南大学 2004
硕士论文
[1]产细菌素乳酸菌对小鼠肠道微生态的影响[D]. 俞赟霞.江南大学 2018
[2]双歧杆菌生理特性与其肠道定殖能力相关性的研究[D]. 韩俊燕.江南大学 2016
[3]双歧杆菌高效浓缩型酸奶发酵剂制备关键技术研究[D]. 种克.河北农业大学 2006
[4]双歧杆菌胡萝卜汁酸乳工艺研究[D]. 李雅乾.河北农业大学 2005
本文编号：3674583
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3674583.html
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