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基于粪便微生物移植技术探究猪肠道微生物对营养物质消化和免疫功能的影响

发布时间:2020-06-23 13:00
【摘要】:肠道微生物作为近年来新兴的研究热点,其功能和潜在应用价值逐渐被越来越多的研究人员重视。粪便微生物移植作为肠道微生物研究中一个重要的研究手段,可以帮助研究人员深入探索肠道微生物的生理功能。基于此,本研究设计了以下两个试验,旨在探索梅山后备母猪粪便微生物移植对长×大二元后备母猪养分消化率及免疫功能的影响。试验一探究了梅山后备母猪粪便微生物移植对长×大二元后备母猪表观养分消化率和血清免疫指标以及肠道屏障功能的影响。选取28头体重相近、日龄相近的长×大二元后备母猪随机分为四组,每组7个重复,每个重复1头,四组分别为对照组(Ctrl)、灭菌组(S-FMT)、低浓度组(L-FMT)和高浓度组(H-FMT)。粪便菌液供体猪来自8头体型相近,日龄相近的梅山后备母猪,试验周期为180天。结果如下:1)粪便微生物移植对于粗蛋白和粗纤维的消化率在不同处理组之间的差异不显著(P0.05);对于粗脂肪的消化率,低浓度组显著低于其他三组(P0.05),其他三组之间差异不显著(P0.05)。2)灭菌组血浆中淋巴细胞绝对值显著大于高浓度组(P0.05),其他三组之间差异不显著(P0.05);对照组血浆中红细胞浓度显著大于灭菌组(P0.05),其他三组间差异不显著(P0.05);其他血液常规指标的差异均不显著(P0.05),血液常规指标均处于正常生理范围,说明试验猪群处于相对健康的状态。3)对照组血清的TNF-α浓度显著高于其他三组(P0.05),其他三组间没有显著差异(P0.05);对照组血清中IL-10的浓度显著高于其他三组(P0.05),其他三组间没有显著差异(P0.05);血清中IL-1β的浓度则是对照组高浓度组低浓度组和灭菌组(P0.05),低浓度组和灭菌组间没有显著差异(P0.05);不同处理组之间血清中的IL-6和IGF-Ⅰ浓度没有显著差异(P0.05)。4)对照组的IgA浓度显著高于高浓度组(P0.05);不同处理组之间的IgG浓度没有显著差异(P0.05);不同处理组之间的IgM浓度没有显著差异(P0.05)。5)十二指肠的绒毛高度为高浓度组低浓度组对照组灭菌组(P0.05),隐窝深度没有显著差异(P0.05),绒毛高度/隐窝深度为高浓度组对照组(P0.05),低浓度组灭菌组(P0.05),对照组和低浓度组、灭菌组间差异均不显著(P0.05);空肠的绒毛高度为对照组灭菌组低浓度组和高浓度组(P0.05),低浓度组和高浓度组间没有显著差异(P0.05),隐窝深度为对照组灭菌组低浓度组和高浓度组(P0.05),低浓度组和高浓度组间没有显著差异(P0.05),绒毛高度/隐窝深度为低浓度组灭菌组(P0.05),对照组和高浓度组间没有显著差异(P0.05);回肠的绒毛高度为低浓度组对照组和灭菌组(P0.05),高浓度组灭菌组(P0.05),对照组和灭菌组之间,低浓度组和高浓度组间没有显著差异(P0.05),隐窝深度为高浓度组灭菌组(P0.05),其他处理组相互之间没有显著差异(P0.05),绒毛高度/隐窝深度为低浓度组对照组和灭菌组(P0.05),对照组和灭菌组之间没有显著差异(P0.05)。试验二探究了梅山后备母猪粪便微生物移植对长×大二元后备母猪肠道微生物组成及肝脏代谢组的影响。结果如下:1)供体梅山猪组和低浓度组的聚类情况较好,低浓度组的细菌组成有向供体梅山猪变化的趋势。2)在门的分类水平上,鉴定到的主要的几种菌分别为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、螺旋体门(Spirochaetes)。3)对照组的拟杆菌门相对丰度显著低于低浓度组(P0.05);对照组的厚壁菌门相对丰度显著高于低浓度组(P0.05);对照组的厚壁菌门与拟杆菌门的相对丰度比(F/B)显著高于低浓度组(P0.05)。4)将鉴定到的差异代谢产物通过KEGG数据库注释到代谢通路上。其中低浓度组比对照组富集到较多差异代谢物的代谢通路为氨基酸代谢通路、不饱和脂肪酸合成的代谢通路以及亚油酸代谢通路。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:S828
【图文】:

碳水化合物,结肠,糖异生,肠道


比如 Faecalibacterium prausnitzii 这种细菌在没有乙酸的环境下无法正常生长(Duncan et al 2004)。在人体内,乙酸还可以被转运到外周组织用于胆固醇代谢和脂肪合成。Frost 的研究表明乙酸在小鼠的中枢食欲调节中也发挥着重要作用(Frost et al 2014)。丙酸可以作为肠道上皮细胞的能量来源,同时也可以经由肠肝轴转移到肝脏,在肝脏中参与糖原异生。由于丙酸可以与肠道受体(G 蛋白偶联受体,GPR)GPR 41 和 GPR 43(也称为脂肪酸受体 FFAR2 和 FFAR3)相互作用,它也被研究人员看作是饱腹感信号中的重要分子,可以反过来激活肠道糖异生(Tazoet al 2008)。肠道糖异生过程中,丙酸被转化为葡萄糖,减少了肝脏中葡萄糖的产生,从而促进机体的能量稳态,减少肥胖的发生(De et al 2014)。丁酸是对宿主健康起到重要作用的短链脂肪酸,他既可以作为结肠细胞的关键能量来源,还可以通过抑制组蛋白去乙酰化酶诱导结肠癌细胞凋亡及其调节基因表达的能力,具有潜在的抗癌活性(Steliou et al 2012)。还有研究表明丁酸盐可通过 cAMP 依赖性机制激活肠道糖异生,对维持机体能量稳态具有有益作用(De et al 2014)。

十二指肠粘膜,HE染色,移植技术,猪肠道


各处理组十二指肠粘膜形态(HE染色,40)

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