抗生素暴露对小鼠肠道菌群的改变及结肠黏膜屏障功能的影响

摘要

目的：探讨抗生素暴露对小鼠肠道菌群及结肠黏膜屏障功能变化的影响。方法：32只雄性C57BL/J小鼠被随机分为对照组（N组）和抗生素组（M组），通过连续灌胃抗生素混合物诱导小鼠肠道菌群失调；实验期间记录小鼠的精神状态、体重和粪便性状，计算粪便含水量；实验结束后测量结肠长度并计算盲肠指数，收集外周血和结肠组织，无菌采集小鼠粪便；光镜下观察结肠组织病理学改变；酶联免疫吸附实验（ELISA）检测外周血二胺氧化酶（DAO）和D-乳酸（D-LA）的含量；免疫组化法分析结肠组织黏蛋白2(MUC2)的表达；实时荧光定量逆转录多聚酶链式反应（RT-qPCR）检测结肠组织匀浆MUC2、白介素-10(IL-10)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-1β(IL-1β)mRNA表达；16S rRNA测序分析小鼠肠道菌群的改变。结果：与N组相比，M组小鼠精神状态欠佳，活动减少，体重变化无明显差异（P>0.05），粪便性状改变，粪便含水量升高（P<0.05），盲肠明显胀大（P<0.05），结肠组织缩短（P<0.05）；结肠上皮完整性破坏，结肠腺体结构紊乱，隐窝结构萎缩，黏膜下层水肿，炎性细胞浸润；血浆DAO表达升高（P<0.05）;MUC2蛋白及m RNA表达下调（P<0.01）,TNF-α和IL-1β mRNA表达升高（P<0.01）,IL-10mRNA表达下降（P<0.05）；菌群多样性降低，菌群的组成结构和代谢功能改变。结论：抗生素诱导肠道菌群紊乱，破坏肠道黏液屏障，引起结肠上皮完整性被破坏，导致结肠炎症的发生，引发抗生素相关性肠黏膜屏障损伤。

关键词

抗生素 / 肠道菌群 / 结肠黏膜屏障 / 黏蛋白

基金资助

国家自然科学基金资助项目（No.82060101）