高胆固醇高脂饮食对巴马小型猪动脉粥样硬化模型肠道菌群的影响

摘要

背景 小型猪的冠状动脉解剖结构和血流动力学特性与人类非常相似，是研究动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的理想动物模型，目前关于肠道菌群在小型猪AS中作用的报道较少。目的 探索高胆固醇高脂饮食(high cholesterol and high fat diet,HCFD)对小型猪AS模型肠道菌群的影响。方法 将8只6月龄雄性小型猪随机分为实验(atherosclerosis,AS)组和对照组，每组4只。AS组小型猪高胆固醇高脂饮食9个月建立AS模型，对照组小型猪普通饲料饮食9个月，两组小型猪每个月称量体质量用于计算体质量增长率。建模9个月后，空腹16 h收集全血分离血清用于检测血脂；麻醉处死小型猪并收集腹主动脉做病理学检测；收集结肠内容物进行16S rRNA基因V3～V4区测序，分析AS小型猪肠道菌群特征。结果 AS组小型猪1～9个月的体质量增长率较对照组高(P均<0.05),9个月时的血脂较对照组高(P<0.05)，腹主动脉内膜形成典型粥样斑块。AS组小型猪肠道微生物群的Observed species指数(P=0.241)、Chao1指数(P=0.214)、Simpson指数(P=0.391)和Shannon指数(P=0.120)都低于对照组，但差异无统计学意义；AS组和对照组的PCoA分析(P=0.027)和NMDS分析(P=0.027,Stress=0.03)有明显的离散距离。AS组的主要菌属为Escherichia-Shigella、Ruminococcaceae-UCG-005、Lachnospiraceae-unclassified、Muribaculaceae-unclassified和Bacteroides；对照组的主要菌属为Ruminococcaceae-UCG-005、Clostridium、Lachnospiraceae-unclassified、Muribaculaceae-unclassified和Rikenellaceae-RC9-gut-group。AS组与对照组共有的主要菌属在构成比例上差异较大。AS组的厚壁菌门与拟杆菌门的比值较对照组低(P=0.018)。两组小型猪肠道菌群的功能通路集中在以氨基酸代谢、糖代谢、维生素代谢、细胞色素C及柠檬酸循环为主的代谢途径中。结论 高胆固醇高脂饮食建立巴马小型猪AS模型具有肥胖和腹主动脉内膜形成典型粥样斑块的病变特点，其病变的发生可能与肠道菌群的结构紊乱相关。

关键词

16S rRNA基因测序 / 动脉粥样硬化 / 肠道菌群 / 小型猪 / 多样性