基质金属蛋白酶8抑制剂干预对脓毒症小鼠肠道菌群的影响

摘要

背景 基质金属蛋白酶8(matrix metalloproteinase 8,MMP8)抑制剂可能是脓毒症的潜在治疗靶点，目前国内关于MMP8抑制剂治疗脓毒症以及对小鼠肠道菌群影响的研究较少。目的 探讨脓毒症小鼠肠道菌群的构成特点以及MMP8抑制剂对脓毒症小鼠肠道菌群的影响，并筛选差异性菌群。方法 6周龄SPF级C57BL/6J小鼠20只，随机分为模型组、治疗组、假手术组和对照组，每组各5只。治疗组和模型组小鼠打开腹腔暴露盲肠并在盲肠中点结扎穿刺以构建脓毒症模型，假手术组小鼠打开腹腔暴露盲肠后收纳盲肠闭合腹腔。在造模前24 h，治疗组和假手术组每隔12 h腹腔注射0.3 mg/kg的MMP8抑制剂，对照组和模型组注射等体积的PBS缓冲液。术后24 h处死各组小鼠，并分别收集各组小鼠结肠内容物进行16S rRNA基因的V3～V4区测序，分析各组小鼠肠道菌群的α-多样性、β-多样性、菌群组成和差异菌的变化。结果 与模型组小鼠相比，治疗组治疗后的扩增序列变异(amplicon sequence variants,ASVs)数量(P=0.029)、Observed species指数(P=0.029)、Chao1指数(P=0.028)、Shannon指数(P=0.016)升高。PCA(P=0.001)、PCoA(P=0.001)和NMDS(P=0.001,Stress=0.13)分析结果显示，治疗组和模型组菌群构成与对照组和假手术组聚类距离较远且无重叠，治疗组在治疗后与模型组小鼠菌群构成有部分重叠。治疗组主要菌属为未分类鼠杆菌科、埃希菌-志贺菌属、肠杆菌属，模型组主要菌属为联合乳杆菌属、埃希菌-志贺菌属、肠杆菌属。LEfSe分析发现治疗组的差异菌为肠杆菌属和克雷伯菌属，模型组为埃希菌-志贺菌属。与假手术组比较，治疗组(P=0.001)和模型组(P=0.001)的厚壁菌门/变形菌门比值降低。与模型组小鼠比较，治疗组小鼠肠道菌群以氨基酸相关酶和茎杆菌细胞周期为主的代谢途径中上调，糖基转移酶和细菌分泌系统为主的代谢途径中下调。结论 脓毒症小鼠肠道中有害菌丰度增加使肠道菌群多样性降低；MMP8抑制剂干预改善了脓毒症小鼠肠道菌群的多样性，有益菌增多，有害菌减少。

关键词

脓毒症 / 肠道菌群 / MMP8抑制剂 / 多样性 / 盲肠结扎穿刺

基金资助

国家自然科学基金项目(82402528)