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链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠模型肠道菌群变化

糖尿病是血糖自平衡失调导致的慢性代谢性综合征,主要表现为高血糖及一系列相关症状。据卫生组织报告,2014年全球糖尿病患病人数为4.22亿。据糖尿病联合会2017年发布的资料,我国现有糖尿病患者1.14亿人,超过印度,成为上糖尿病患者人数较多的。糖尿病是环境菌群、宿主遗传与**应激等复杂因素相互作用的结果。肠道菌群作为一种环境因素,参与宿主体内糖脂代谢、氨基酸转运等多种生理生化进程,显著地影响着宿主的健康状态。随着高通量测序和生物信息学分析技术的不断进步,人们对肠道菌群与糖尿病间关系的认识也越来越深入。


实验动物作为医学科学研究必不可少的工具,其正常及**模型状态下肠道微生物的结构、组成、丰度等数据是生物学背景资料的重要组成部分。大小鼠是目前国内外常用于肠道菌群与**相关性研究的实验动物。啮齿类有个体小,易于操作,生物背景资料清晰、价格便宜等优点。SPF级动物饲养在标准环境下,可排除饮食结构、饲养环境、年龄差别等因素对肠道菌群的影响。但啮齿类在解剖、生理和代谢等方面与人之间存在较大的差异,肠道菌群组成及丰度也不尽相同。充分了解实验动物及相关模型肠道菌群的基础数据,认识其与人菌群的差异和相似性,是利用动物模型进行肠道菌群与**相关性研究的前提。

实验取雄性SD大鼠25只,随机分为对照组(C)10只、模型组(M)15只。模型组腹腔注射3%的STZ,剂量30mg/kg.bw,连续5d。 成模后每月测量体重、血糖等指标。 模型成立4周和12周时,分别在同一时间取各组大鼠的新鲜直肠粪便。在Illumina高通量测序平台上对粪便样本中**16SrDNA-V3区进行测序,对肠道菌群结构、丰度进行定量分析。结果显示模型组和对照组获得的优化序列数差异无显著性。 模型组动物肠道菌群的相对丰度指数、多样性指数与对照组比较降低(P<0.05),Simpson指数与对照组比较升高(P<0.05)。 在门水平,变形菌门、蓝藻菌门、软壁菌门、TM7、放线菌门相对丰度降低(P<0.05)。在属水平,造模4周,模型组乳杆菌属相对丰度降低(P<0.05);拟杆菌属相对丰度升高(P<0.05)。 造模12周,模型组乳杆菌属、拟杆菌属、瘤胃球菌属相对丰度升高(P<0.05);双歧杆菌属相对丰度降低(P<0.05)。研究结果提示了STZ诱导的SD大鼠糖尿病动物肠道菌群的丰度和多样性降低,在文中讨论了模型动物与人有关菌群的差异和相似性,为肠道**与微生态方面的医学研究提供了基础资料。

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