口服抗肿瘤药物对小鼠肠道菌群和免疫相关基因表达的影响

发布时间：2017-04-09 07:07

  本文关键词：口服抗肿瘤药物对小鼠肠道菌群和免疫相关基因表达的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：肠道菌群与人类的健康息息相关。肠道菌群可以参与物质代谢,协助宿主完成营养吸收,还可以合成人体必需的维生素。除此之外,肠道菌群失调还与很多疾病,比如糖尿病、胃肠道疾病、肥胖、心血管疾病甚至精神疾病相关。微生物的结构组成会受到很多因素的影响,比如宿主基因型、年龄、饮食、抗生素等。抗肿瘤药物存在毒副作用,这种毒副作用亦能够影响肠道菌群结构,但其作用机制尚不明确。因此,本文以此为切入点,进行口服抗肿瘤药物卡培他滨对小鼠肠道菌群和免疫相关基因表达的影响研究,以期揭示药物影响肠道菌群及免疫系统的作用机制。以小鼠为模型,进行短、中、长(下称Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)三个时期灌胃,灌胃剂量822mg/Kg/day。观察实验小鼠的表型,监测体重,结果显示实验组小鼠体重下降,背毛枯槁,提示卡培他滨影响了小鼠肠道正常的消化吸收功能,从而导致小鼠体质量下降。通过16s rRNA基因测序技术对实验小鼠不同时期粪便、肠内容物、肠黏液中菌群的多样性及结构组成进行分析,发现粪便中的优势菌群为拟杆菌门、厚壁菌门;肠黏液、肠内容物中的优势菌群为厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门。粪便菌群与肠黏液菌群、肠内容物菌群,存在明显差异。肠黏液菌群和肠内容物菌群相似度较高,差异不显著。粪便菌群和肠内容物菌群,实验组和对照组之间有显著差异,但发生差异的菌种并不多。与之相比,实验组肠黏液和对照组肠黏液中菌群差异非常显著,而肠黏液是黏膜免疫的组成部分,提示肠道菌群与免疫系统相关。通过转录组测序技术筛选Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个时期实验组和对照组中差异表达基因,以及这些差异表达基因相关的信号通路,随后进一步筛选差异表达的免疫相关基因和它们参与的信号通路。研究结果显示,Ⅰ期实验组共有334个差异表达基因,上调201个,下调133个。Ⅱ期实验组共有141个差异表达基因,上调68个,下调73个。Ⅲ期实验组共有221个差异表达基因,上调165个,下调56个。三个时期筛选得到的免疫相关差异基因共25个。这些免疫差异基因参与的通路有:NOD样受体信号通路(NOD-like receptor signaling pathway)、T细胞受体信号通路(T cell receptor signaling pathway)、TOll样受体信号通路(Toll-like receptor signaling pathway)、抗原呈递(Antigen processing and presentation)、趋化因子信号通路(Chemokine signaling pathway)、FcγR介导的吞噬通路(Fc gamma R-mediated phagocytosis)等。其中发现Defa-rs7基因与杀菌作用相关,pIgR基因、CCL28基因分别与IgA的转运和分泌相关。提示卡培他滨可能通过改变肠道菌群进而影响黏膜免疫系统。
【关键词】：抗肿瘤药物 肠道菌群 转录组测序
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R965
【目录】：

• 中文摘要5-7
• Abstract7-9
• 第一章 综述9-19
• 一、抗肿瘤药简介9-10
• 1 卡培他滨的物理性质9
• 2 卡培他滨药理作用机制9-10
• 3 卡培他滨的毒副作用10
• 二、肠道微生物简介10-18
• 1 肠道微生物的研究历史10-11
• 2 免疫系统与肠道微生物之间的相互影响11-16
• 3 肠道菌群和免疫系统互作的研究方法16-18
• 三、选题研究意义18-19
• 第二章 抗肿瘤药物对小鼠表型、体重、免疫器官指数的影响19-22
• 1 材料和方法19-20
• 1.1 实验材料19
• 1.2 实验仪器19
• 1.3 实验动物的分组和给药19
• 1.4 药物对小鼠一般特征和体重的影响19
• 1.5 小鼠免疫器官指数的监测19-20
• 2 实验结果20-21
• 3 讨论21-22
• 第三章 抗肿瘤药物对小鼠肠道菌群的影响22-44
• 1 材料和方法22-27
• 1.1 实验材料22
• 1.2 实验仪器22
• 1.3 实验动物的分组和给药22
• 1.4 样品采集及细菌总DNA提取22-24
• 1.5 16s rRNA V3-V4高变区基因PCR扩增24-25
• 1.6 琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物25-26
• 1.7 PCR产物的回收、定量及混合26
• 1.8 MiSeq平台测序26-27
• 2 生物信息学分析27-28
• 3 实验结果28-42
• 3.1 样品基因组DNA电泳图28-29
• 3.2 PCR对 16s rRNA基因的扩增29
• 3.3 Miseq平台测序结果29-31
• 3.4 细菌通用 16s rRNA基因克隆文库的库容分析31-32
• 3.5 多样性分析32-34
• 3.6 分类学分析34-37
• 3.7 基于多元统计的各样品菌群结构的分析37-40
• 3.8 LDA EffectSize分析40-42
• 4 讨论42-44
• 第四章 抗肿瘤药物对小鼠免疫相关基因的影响44-58
• 1 材料和方法44-46
• 1.1 实验材料44
• 1.2 实验仪器44
• 1.3 实验动物的分组和给药44
• 1.4 样品的采集与总RNA的提取、检测44-45
• 1.5 基因差异表达分析45-46
• 2 实验结果46-56
• 2.1 RNA质量检测结果46
• 2.2 各样品测序数据及序列比对结果46-48
• 2.3 转录组测序数据饱和度检验48-50
• 2.4 差异表达基因筛选50-51
• 2.5 对差异表达的基因进行GO分析51-52
• 2.6 差异表达基因KEGG注释52-54
• 2.7 免疫相关差异表达基因及KEGG通路预测54-56
• 3 讨论56-58
• 结论58-59
• 参考文献59-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 李学敏;于卿;郑荣;左涛;曹斌斌;唐庆娟;王静凤;王玉明;薛长湖;;4种常见海参对小鼠肠道黏膜免疫功能的保护作用[J];食品科学;2013年15期

2 唐庆娟;戚欣;耿美玉;;多聚免疫球蛋白受体(pIgR)在粘膜免疫中的重要功能[J];中国生物化学与分子生物学报;2007年09期

3 马新成,魏长凤,岳建华;卡培他滨[J];齐鲁药事;2005年10期

  本文关键词：口服抗肿瘤药物对小鼠肠道菌群和免疫相关基因表达的影响，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：294706