母体高脂饮食增加成年子代小鼠对结肠炎易感性的研究

发布时间：2020-07-07 01:43

【摘要】：目的:生命早期(母体孕期和哺乳期)是子代生长发育中至关重要的时期。大量动物实验及临床回顾性研究提示,生命早期母体高脂饮食能够导致母体自身体内代谢水平、炎症水平及肠道菌群的变化,并可将其传递给子代产生相应的影响,从而增加子代对肥胖及糖尿病等多种疾病的易感性。已有研究提示生命早期母体高脂饮食可能会增加子代患炎症性肠病的概率,但其潜在机制仍未阐明。本研究拟建立生命早期母体高脂饮食模型,随后评价子代小鼠生长发育、肠道菌群、肠粘膜屏障及肠道炎性状态,旨在探讨生命早期母体高脂饮食对子代小鼠成年期结肠炎易感性的影响及其可能的机制。方法:C57BL/6妊娠小鼠随机分为母体高脂饮食(maternal high fat diet,MHFD)组和正常饮食(maternal normal diet,MND)组,妊娠期(21天)和哺乳期(21天)分别给予高脂饮食和正常饮食。两组孕鼠均自然分娩,出生时及出生后每周监测子代小鼠体质量直至8周。收集3周龄子代小鼠粪便并采用16S r DNA法评价肠道菌群变化。3周龄子代小鼠采用FITC-D(fluoresceinisothiocyanate-conjuagted dextran,FITC-D)灌胃法评价肠道通透性;HE染色评价小肠绒毛和结肠隐窝发育及炎症情况;免疫组化法评价肠道细胞增值(Ki-67)及黏蛋白(MUC2)的表达;PAS染色法评价杯状细胞的数目;免疫荧光法评价肠道组织紧密连接蛋白(ZO-1)的表达;实时荧光定量PCR检测肠道组织中炎症因子和肠屏障相关蛋白m RNA的相对表达量。随后2组子代小鼠均给予正常饮食喂养直至8周,连续给予2%葡聚糖硫酸钠(Dextran Slfate Sodium,DSS)5天后建立结肠炎模型;运用DAI评分、HE染色及镜下病理评分及炎性因子m RNA的表达水平评价两组小鼠的结肠炎严重程度。结果:1、MHFD组子代小鼠在出生后第2、3、4周体重显著高于MND组,其他时间段两组小鼠体质量差异无统计学意义。与3周龄MND组子代小鼠相比,MHFD组小鼠小肠绒毛长度及结肠隐窝深度明显缩短;每个小肠绒毛中Ki-67阳性细胞数(18.00±4.74个vs 24.60±4.17个,P0.01)明显减少;每个结肠隐窝中杯状细胞的数目(14.70±2.91个vs 28.10±4.95个,P0.001)和MUC2阳性细胞数(20.60±3.13个vs 30.00±3.33个,P0.001)均明显减少。2、通过16S rDNA菌群测序发现2组3周龄小鼠肠道菌群β多样性存在显著差异。与MND组相比,MHFD组OTU种类及α多样性明显减少。在门水平上,MHFD组拟杆菌门比例下降,厚壁菌门比例升高;在属水平上,MHFD组Butyricicoccus,Prevotellaceae和Lachnospiracea_incertae_sedis的相对丰度减低,Akkermansia,Escherichia/Shigella相对丰度增加。3、通过FITC-D灌胃法评价两组3周龄小鼠的肠道通透性,与MND组子代小鼠相比,MHFD组小鼠血清FITC-D浓度显著升高(0.32±0.06 vs 0.16±0.13ug/ml,P0.05)。免疫荧光染色结果显示,MHFD组小鼠肠道组织ZO-1膜定位表达低于MND组。PCR结果显示MHFD组小鼠结肠组织中ZO-1、CLDN1及CLDN3 m RNA水平与MND组相比明显下降。4、HE染色两组3周龄小鼠肠道均未见明显镜下炎症,然而PCR结果显示MHFD组子代小鼠结肠组织中IL-1β、IL-6及TNF-αm RNA相对表达水平较MND组显著升高。5、8周龄子代小鼠给予2%DSS 5天后,与MND组小鼠相比,MHFD组小鼠DAI评分在给药后第3、4和5天升高,差异具有统计学意义。MHFD组小鼠结肠长度更短,HE染色及组织学损伤评分显示MHFD组小鼠结肠炎程度与MND组相比更重。PCR结果显示MHFD组小鼠炎症因子KC、IL-6及TNF-αm RNA相对表达水平较MND组显著升高。结论:生命早期母体高脂饮食可抑制3周龄子代小鼠肠道发育,诱导子代小鼠肠道菌群失衡,破坏肠粘膜屏障,诱导子代小鼠肠道低度炎症,加剧子代小鼠8周龄时对DSS诱导的结肠炎的易感性。
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R725.7;R715.3
【图文】：

天津医科大学硕士学位论文二、结果2.1 MHFD 抑制 3 周龄子代小鼠肠道发育2.1.1 MHFD 对小鼠生长状况的影响两组小鼠自出生后每周监测体重，MHFD 组子代小鼠在出生后第 2（6.55±0.65g vs 5.95±0.73g，P＜0.05）、3（9.21±0.74g vs 8.26±1.19g，P＜0.01）、4（14.83±1.36g vs 13.72±1.08g，P＜0.05）周体重显著高于 MND 组，其他时间段两组小鼠体质量差异无统计学意义（见图 1A）。

天津医科大学硕士学位论文图 1B, C）。2.1.3 MHFD 对 3 周龄子代小鼠肠道增殖及分化的影响与 3 周龄 MND 组子代小鼠相比，MHFD 组小鼠每个小肠绒毛中 Ki67 阳性细胞数（18.00±4.74 个 vs 24.60±4.17 个，P < 0.01）明显减少（见图 2A）；每个结肠隐窝中杯状细胞的数目（14.70±2.91 个 vs 28.10±4.95 个，P<0.001）和 MUC阳性细胞数（20.60±3.13 个 vs 30.00±3.33 个，P＜0.001）均明显减少（见图 2B,C）

图 5. MHFD 对 3 周龄子代小鼠肠道菌群属水平的影响（MND 母体正常饮食组，MHFD 母体高脂饮食组)2.3 MHFD 破坏 3 周龄子代小鼠肠粘膜屏障2.3.1 MHFD 对 3 周龄子代小鼠肠上皮通透性的影响与 MND 组 3 周龄子代小鼠相比，MHFD 组小鼠血清 FITC-D 浓度显著升高（0.32±0.06 vs 0.16±0.13 ug/ml，P < 0.05），见图 6。

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本文编号：2744457