2型糖尿病BKS-DB小鼠消化道菌群結(jié)構(gòu)分析及與疾病相關(guān)性研究.pdf

1、隨著人們生活水平的提高，糖尿病患病率增長(zhǎng)迅速。在發(fā)達(dá)國(guó)家，糖尿病已成為其繼心血管病和腫瘤之后的第三大非傳染性疾病，是嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的世界性公共衛(wèi)生問(wèn)題。在糖尿病患者中，2型糖尿病患者占90％/～95％左右。人類(lèi)腸道微生物群落是人體關(guān)聯(lián)機(jī)體內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的一個(gè)重要組成部分，該群落能夠指揮與調(diào)控機(jī)體內(nèi)免疫反應(yīng)、代謝等重要生理反應(yīng)過(guò)程，對(duì)于某些基因的表達(dá)起關(guān)鍵調(diào)控作用。腸道微生物的紊亂與糖尿病等多種代謝性疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。BKS-D

2、B小鼠是Leprdb基因缺陷導(dǎo)致的先天性2型糖尿病小鼠，該基因的敲除是否能引起消化道微生物的變化，目前尚未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。該論文采用PCR-DGGE、克隆測(cè)序以及SOLiD高通量測(cè)序技術(shù)分別研究2型糖尿病模型BKS-DB小鼠各段消化道菌群結(jié)構(gòu)，以期了解Leprdb基因的敲除對(duì)于小鼠各段消化道微生物群落的影響，并探討各段消化道之間微生物群落的相關(guān)性，為糖尿病發(fā)病機(jī)理研究、并發(fā)癥治療和藥物開(kāi)發(fā)提供參考與依據(jù)。
　　DGGE結(jié)果顯示，正常小鼠較

3、2型糖尿病小鼠食道和小腸菌群種類(lèi)及數(shù)量較大，優(yōu)勢(shì)菌種類(lèi)及相對(duì)含量相似；2型糖尿病小鼠較正常小鼠盲腸內(nèi)容物菌群種類(lèi)及數(shù)量較大；兩者的胃、結(jié)腸和盲腸粘膜菌群種類(lèi)、數(shù)量以及優(yōu)勢(shì)菌種類(lèi)和相對(duì)含量均相似。正常小鼠食道、胃和小腸內(nèi)含乳桿菌屬細(xì)菌(Lactobacillus johnsonii，Lactobacillus gasseri)，而患病小鼠相應(yīng)部位乳桿菌屬細(xì)菌含量很低或不含；2型糖尿病小鼠盲腸內(nèi)容物均含有Parabacteroides菌屬細(xì)

4、菌，而健康小鼠盲腸內(nèi)容物不含此菌屬，或含量極低；正常小鼠和患病小鼠的盲腸粘膜及結(jié)腸內(nèi)容物和粘膜均無(wú)明顯差異菌。對(duì)于2型糖尿病小鼠，盲腸和結(jié)腸的菌群多樣性和豐富度均大于食道、胃和小腸，而后三者中，以胃的菌群多樣性較大。對(duì)于正常小鼠，食道、胃和結(jié)腸的菌群多樣性和豐富度均大于小腸和盲腸，而前三者相差不大。食道、胃、小腸、盲腸和結(jié)腸的變化主要是菌群種類(lèi)和數(shù)量的變化，而優(yōu)勢(shì)菌種類(lèi)和相對(duì)含量并無(wú)較大變化，且2型糖尿病小鼠和正常小鼠情況相同。該結(jié)果提

5、示2型糖尿病與正常消化道各段菌群結(jié)構(gòu)均存在差異；且在消化道不同部位，2型糖尿病小鼠與正常小鼠的差異不同。
　　SOLiD測(cè)序分析10個(gè)小腸內(nèi)容物樣本菌群結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示，有9個(gè)樣本reads數(shù)排名第一的均為Firmicutes，reads數(shù)較多的門(mén)為Firmicutes、Bacteroidetes、Proteobacteria和Actinobacteria。2型糖尿病小鼠與正常小鼠Firmicutes與Bacteroidetes相對(duì)

6、豐度相似，Proteobacteri在2型糖尿病小鼠中相對(duì)豐度較大，而Actinobacteria在正常小鼠中相對(duì)豐度較大。在所有樣本中均存在的屬有10個(gè)，只在所有2型糖尿病樣本中存在的有4個(gè)屬，只在所有正常樣本中存在的有10個(gè)屬。無(wú)論正常小鼠還是患病小鼠，幾乎每個(gè)樣本的優(yōu)勢(shì)菌屬均為L(zhǎng)actobacillus(乳桿菌屬)，但其中Lactobacillus johnsonii和Lactobacillus gasseri只存在于正常小鼠小腸

7、內(nèi)，而患病小鼠含量很低或不含，這與DGGE結(jié)果相符。該項(xiàng)結(jié)果進(jìn)一步證明了2型糖尿病小鼠與正常小鼠的腸道菌群存在差異。
　　本研究通過(guò)DGGE方法證實(shí)2型糖尿病與正常消化道各段菌群結(jié)構(gòu)均存在差異，且在消化道不同部位，2型糖尿病小鼠與正常小鼠的差異不同。SOLiD測(cè)序結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)2型糖尿病小鼠與正常小鼠的小腸內(nèi)容物菌群存在差異。因此本研究結(jié)果顯示2型糖尿病小鼠與正常小鼠消化道菌群結(jié)構(gòu)存在差異，說(shuō)明消化道菌群與2型糖尿病存在相關(guān)性。