低氧暴露对大鼠肠道微生物群落的影响

低氧暴露对大鼠肠道微生物群落的影响

论文摘要

【背景】低氧暴露时机体会对物质的吸收和代谢作出调整,以维持自身的能量需求。肠道微生物参与了宿主众多生理过程,尤其在宿主消化、代谢、免疫等多方面发挥了重要作用。而目前对于低氧暴露过程中宿主肠道微生物群落结构和功能的动态变化,以及这些变化与宿主习服低氧之间的关系则少有报道。【目的】研究大鼠暴露于低氧环境后其肠道微生物群落的结构和多样性,探讨低氧暴露对宿主肠道微生物群落的影响,以及肠道微生物群落的变化与宿主代谢之间可能存在的关系。【方法】分别收集低氧暴露1、7、14、21和28 d的实验组(模拟海拔4 500 m)和对照组(43.5 m)的SD大鼠粪便样品,通过IlluminaHiSeq测序平台对样品进行16SrRNAV3-V4区测序,利用Uparse、Qiime、LEfSe和PICRUSt软件分析肠道微生物群落结构、丰度、多样性、组间差异,并利用KEGG数据库对肠道微生物的功能进行预测。【结果】不同低氧暴露时间组和对照组SD大鼠肠道微生物群落特征具有明显差异。低氧暴露组SD大鼠的肠道微生物群落中拟杆菌门(Bacteroidetes)、拟杆菌目(Bacteroidales)、拟杆菌科(Bacteroidaceae)、普氏菌科(Prevotellaceae)、普氏菌属(Prevotella)和普氏菌种(copri)的相对丰度较高且具有统计学意义。相应时间的对照组SD大鼠肠道微生物群落中瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、梭菌纲(Clostridia)和梭菌目(Clostridiales)等相对丰度较高且具有统计学意义。功能预测发现遗传信息处理和代谢相关通路在低氧暴露组SD大鼠肠道微生物中明显富集。【结论】低氧暴露过程中SD大鼠肠道微生物群落结构和多样性呈动态变化,碳水化合物代谢相关菌群(普氏菌和拟杆菌)明显增加,可能参与了宿主能量代谢调整,有利于机体对低氧环境的习服。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 实验动物及分组
  •   1.2 主要试剂和仪器
  •   1.3 样品采集与保存
  •   1.4 肠道微生物DNA的提取
  •   1.5 PCR扩增和纯化
  •   1.6 文库构建和上机测序
  •   1.7 生物信息分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 测序结果
  •   2.2 肠道微生物群落多样性分析
  •     2.2.1 α多样性分析
  •     2.2.2 β多样性分析
  •   2.3 肠道微生物群落相对丰度和组间差异性分析
  •     2.3.1 门水平和属水平上肠道微生物群落结构相对丰度
  •     2.3.2 组间差异性肠道微生物群落
  •   2.4 肠道微生物群落的功能预测
  • 3 讨论与结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 马燕,马爽,尚春香,格日力

    关键词: 低氧,肠道微生物,高通量测序

    来源: 微生物学通报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 青海大学医学院高原医学研究中心,青海省高原医学应用基础重点实验室

    基金: 国家重点基础研究収展规划(973计划)(2012CB518200),国家自然科学基金(31571231)~~

    分类号: Q494

    DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180306

    页码: 120-129

    总页数: 10

    文件大小: 2015K

    下载量: 306

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