约氏乳杆菌BS15对高原环境下小鼠肠道菌群的影响

高原低氧环境可能损伤肠道并导致肠道菌群紊乱。益生菌可以调解肠道菌群紊乱、增强机体免疫、维持肠黏膜屏障功能。本次研究旨在探索约氏乳杆菌BS15对高原低氧环境下小鼠肠道菌群的影响。36只C57BL/6J小鼠随机分为三组,分别为对照组(Control)、高原组(HA)和高原益生菌组(HAP),HA组和HAP组在模拟海拔3000~3500米环境的低压氧舱中暴露14 d。HAP组每天每只小鼠灌胃0.2 m L约氏乳杆菌BS15菌液(1×10~9CFU/m L),其余组灌喂等量PBS缓冲液。试验结束,测定血清中抗氧化能力medical training以及二胺氧化酶(Diamine oxidase;DAO)和D-乳酸水平;Pevonedistat取回肠进行肠道组织损伤检测和miRNA测序分析;取回肠内容物,经高通量测序分析肠道菌群变化。结果如下:1.血清氧化应激相关指标检测表明高selleck LY-188011原低氧环境导致了小鼠氧化应激水平升高、抗氧化能力下降;血清肠道黏膜屏障完整性损伤标志物的升高表明高原低氧环境破坏了肠道屏障;回肠炎症相关指标检测表明高原低氧环境导致了小鼠回肠炎症发生;约氏乳杆菌BS15的补充改善了上述症状。2.肠道菌群多样性分析结果表明高原低氧环境导致了小鼠肠道菌群丰富度和多样性增加;主坐标分析(Principal Coordinates Analysis,PCo A)结果以及小鼠肠道菌群在门、科、属水平的变化表明高原低氧环境导致了小鼠肠道菌群结构改变;补充约氏乳杆菌BS15逆转了上述改变,恢复了肠道菌群结构。3.LEfSe分析结果表明,HAP组的生物标志物是乳杆菌、拟杆菌、S24-7、丹毒丝菌、脱硫弧菌和双歧杆菌,Control组的生物标志物是乳杆菌、丹毒丝菌、异杆菌、红椿菌、S24-7、脱硫弧菌和双歧杆菌,HA组生物标志物是芽孢杆菌、葡萄球菌。4.指示物种分析表明Control组与HAP组的共有优势菌群为红椿菌科、乳杆菌科、S24-7菌科和丹毒丝菌科;HAP组与HA组共有优势菌群为棒状杆菌科;Control组与HA组无明显的共有优势菌群。5.回肠表达miRNA分析结果表明,miR-122-5p与miR-196b-5p,miR-5114,miR-196a-5p以及miR-196a-1-3p等具有较高的相关性。和Control组相比,HA组有11个miRNAs表达升高,11个miRNAs表达降低;HAP组有4个miRNAs表达升高,5个miRNAs表达降低。和HA组相比,HAP组有8个miRNAs表达升高,5个miRNAs表达降低。HA组和HAP靶基因主要富集在细胞过程、生物过程、细胞过程的调控、生物过程的调控以及细胞对刺激的反应。KEGG通路主要为嗅觉转导,癌症途径,丝裂原活化蛋白激酶信号途径和腺苷酸活化蛋白激酶途径。综上,小鼠在模拟海拔3000~3500米高原低氧环境下暴露14 d,可降低小鼠肠道抗氧化能力,破坏肠黏膜屏障完整性,改变小鼠肠道菌群菌群结构;约氏乳杆菌BS15能在一定程度上缓解高原低氧环境对小鼠肠道以及肠道菌群的影响。