高原缺氧脱习服小鼠学习记忆能力与肠道菌群变化的肠脑轴研究

摘要

目的 研究小鼠模拟高原低压缺氧后回到平原脱习服阶段学习记忆能力变化,并通过高原缺氧环境对肠道菌群变化探索其发生改变的肠脑轴机制,为高原脱习服采取针对性的保障措施提供依据。方法 26只昆明小鼠随机分为对照组和实验组,对照组不给予任何处理,实验组在动物实验低压舱内给予低压缺氧。动物离开低压舱后立即采集粪便标本,进行肠道菌群16S r DNA扩增子测序,筛选差异菌群,并对差异菌群的功能进行分析;通过Morris水迷宫实验检测两组小鼠的学习记忆能力;尼氏染色观察小鼠脑组织海马病理学变化。采用SPSS 17.0和GraphPad Prism v9.5. 1.733软件进行数据分析。结果 Morris水迷宫实验表明高原低氧脱习服可致小鼠定向航行能力降低(P<0.05)。尼氏染色显示实验组较对照组小鼠的海马区神经元变性坏死严重。肠道菌群分析研究发现,对照组与实验组的分组具有统计学差异(P<0.05);两组微生物结构主成分分析发现,实验组微生物结构与对照组具有差异(P<0.05);线性判别分析及影响因子分析线性判别分析值分布柱状图显示组间细菌物种具有统计学差异(LDA Score>2)。结论 高原低氧环境可造成肠道菌群紊乱,且差异菌主要集中在衰老、感染和变性,这些通路与学习记忆功能关系密切,而高原缺氧脱习服阶段小鼠出现海马神经元变性坏死、学习记忆能力下降,提示高原低压缺氧可能影响肠道菌群,通过肠脑轴影响脑组织衰老和发生退行性改变,从而影响其回到平原脱习服阶段的学习记忆能力。

关键词

高原缺氧脱习服 / 肠道菌群 / 学习记忆 / 肠脑轴