高果糖饮食致大鼠代谢紊乱中肠道菌属变化及双歧杆菌干预作用

发布时间：2020-05-13 22:22

【摘要】：目的:1、通过给予高果糖饮食建立大鼠代谢异常模型,探究大鼠肠道菌群变化及肠道菌群在高果糖饮食致机体代谢紊乱中的作用及机制。2、研究双歧杆菌干预对大鼠肠道菌群失调及代谢紊乱的影响。方法:30只SD雄性大鼠随机平均分作三组:正常对照组(NC组)、高果糖组(HFD组)、双歧杆菌组(Bif组)。NC组,标准大鼠饲料+自来水喂养;HFD组,标准大鼠饲料+10%果糖水喂养;Bif组,标准大鼠饲料+10%果糖水喂养及双歧杆菌水(1ml/d,1×10~9cfu/ml)灌胃。每周监测大鼠体重。16周末收集各组大鼠粪便,置于无菌标本试管中并快速冻存于-80℃冰箱。16周末大鼠禁食12h,鼠尾静脉采血检测血糖变化。动物乙醚麻醉固定,腹主动脉采血,4℃离心10min(3500rpm/min)取上清,分装,-40℃冻存。剥离部分肝脏,4%多聚甲醛固定24 h,HE染色观察肝脏组织学变化。1、大鼠体重及空腹血糖的测定每周监测记录大鼠体重变化,16周末经鼠尾静脉采血,采用快速血糖仪(罗氏活力型)检测大鼠空腹血糖水平。2、大鼠血浆生化指标的测定采用酶法测定血浆肝酶(ALT、AST)及TG含量,鲎试剂法测定血浆LPS水平,采用ELISA法测定TNF-α含量。3、大鼠糖代谢指标的测定采用ELISA法测定血浆空腹胰岛素水平,并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),公式:HOMA-IR=FINS(空腹胰岛素,EU/ml)×FBG(空腹血糖,mmol/l)/22.5。4、大鼠肝组织病理学检测剥离部分大鼠肝脏组织,4%多聚甲醛固定过夜,冲洗去除残液,将修整规则部分行常规石蜡包埋,制成3μm厚度的切片,行HE染色,10倍光镜观察肝脏组织学变化。5、粪便三种菌属相对丰度的测定提取各组动物粪便总DNA,运用Real Time PCR技术检测并计算果糖饮食及双歧杆菌干预下各组大鼠粪便中拟杆菌属、乳杆菌属和梭杆菌属三种菌属占总菌的相对表达量。计算公式为:相对表达量=2^-[~(CT~(目的基因)-CT~(内参基因)处理组)-~(CT~(目的基因)-CT~(内参基因)对照组)]。结果:1、体重监测结果实验期间,各组大鼠生长正常,仅1只正常组大鼠脱组。从第7周开始,HFD组和Bif组体重增长速度高于NC组,差异均具有统计学意义(P0.05)。从第13周开始,Bif组体重增长速度低于HFD组,差异具有统计学意义(P0.05)。2、血浆生化指标检测结果与NC组比较,HFD组血浆肝酶、TG、LPS及TNF-α水平升高,差异均具有显著性(P0.01)。与HFD组比较,Bif组血浆肝酶、LPS、TG及TNF-α降低,差异均具有显著性(P0.01)。3、糖代谢指标检测结果HFD组FBG、FINS及HOMA-IR水平较NC组升高,差异有统计学意义(P0.01)。Bif组上述指标较HFD组减低,差异有统计学意义(P0.01)。血浆LPS水平与HOMA-IR呈正相关(r=0.897,P0.01)。4、肝组织病理学检测结果NC组肝脏呈暗红色,无脂肪堆积,光镜下可见放射状排列的肝索;HFD组肝脏体积增大,肉眼可见脂肪堆积,呈淡黄色,边缘钝圆,镜下可见胞内有脂滴空泡;Bif组胞内脂滴空泡大小及数量较HFD组均减小。5、肠道菌属丰度的检测结果与NC组比较,HFD组的拟杆菌属、乳杆菌属丰度降低,梭杆菌属丰度升高,差异均有统计学意义(P0.01)。Bif组拟杆菌属、乳杆菌属丰度较HFD组增加,梭杆菌属丰度减低,差异均具有统计学意义(P0.01)。LPS水平与各组拟杆菌属相对丰度无直接相关性(r=-0.053,P0.05),LPS水平与各组乳杆菌属相对丰度呈负相关(r=-0.381,P0.05),与梭杆菌属相对丰度呈正相关(r=0.882,P0.01)。结论:1、高果糖饮食可引起大鼠肠道内菌属的失调,并且肠道菌属可通过炎症机制参与机体代谢紊乱的发生。2、适量补充双歧杆菌可调节高果糖饮食引起的肠道菌属失调,对动物的代谢紊乱发挥改善作用。
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