从低清洁度环境迁往高清洁度环境对成年小鼠肠道微生物的影响

 2022-09-13 14:17:23

论文总字数:31841字

摘 要

研究发现环境清洁度对小鼠肠道微生物群落结构组成与多样性都有重要影响,而肠道微生态紊乱与湿疹、哮喘、硬化症、食物过敏等多种自身免疫性疾病的发生密切相关。相关研究发现,环境清洁度是通过影响肠道微生态平衡进一步导致多种过敏性疾病的发生。

前人的研究主要以幼鼠为研究对象,生活环境清洁度改变对于成年动物肠道微生态是否有影响,尚未见报道。该项研究以成年小鼠为研究对象,将生活在清洁度较低的两组小鼠,成年后(8周龄)分别迁移到清洁度较高的两个环境中,迁移前后采集小鼠粪便,采用高通量测序技术测序分析肠道细菌16s rRNA基因,来研究环境清洁度对成年小鼠肠道微生态的影响。

研究结果显示,成年小鼠从环境清洁度较低的环境中迁移到环境清洁度高的环境21天后,小鼠肠道微生态就发生的明显的改变,即肠道微生物丰富度与多样性都有所下降。这一结果为这种迁移实验在人迁移的研究提供了一定的理论参考,当然在以人为研究对象的试验实施后才能准确的得出结论。

关键词:卫生假说,疾病,迁移,肠道微生物

ABSTRACT

It has been found that environmental cleanliness has an important influence on the composition and diversity of intestinal microbial community in mice, and intestinal microecological disorders are closely related to the occurrence of many autoimmune diseases, such as eczema, asthma, sclerosis, food allergy and so on. Relevant studies have found that environmental cleanliness further leads to a variety of allergic diseases by affecting the intestinal microecological balance.

Previous studies mainly focused on young rats. Whether changes in cleanliness of living environment have an impact on intestinal microecology of adult animals has not been reported. In this study, adult mice were taken as the research object. Two groups of mice with lower cleanliness were migrated to two environments with higher cleanliness after adulthood (8 weeks old). The feces of mice were collected before and after migration. The 16S rRNA gene of intestinal bacteria was sequenced and analyzed by high throughput sequencing technology to study the effect of environmental cleanliness on intestinal microecology of adult mice.

The results showed that 21 days after the adult mice migrated from the environment with low environmental cleanliness to the environment with high environmental cleanliness, the intestinal microecology of the mice changed significantly, that is, the intestinal microbial richness and diversity decreased. This result provides a theoretical reference for the study of human migration. Of course, only after the implementation of the human migration experiment, can we draw an accurate conclusion.

KEY WORDS: Hygiene hypothesis,disease,migrate,Intestinal microorganisms

目 录

摘 要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1卫生假说与疾病 1

1.1.1卫生假说 1

1.1.2 卫生假说与孤独症 1

1.1.3 卫生假说与糖尿病 2

1.1.4 卫生假说与疾病 3

1.2 肠道微生物与卫生假说 5

1.2.1肠道微生物与免疫系统 5

1.2.2肠道微生物与神经系统 6

1.3 影响肠道微生物的因素 8

1.3.1遗传因素 9

1.3.2分娩方式 9

1.3.3饮食 9

1.3.4药物 10

1.3.5生活环境 110

1.5实验目的和内容 13

1.5.1实验目的 13

1.5.2实验内容 13

第二章 实验设计 14

2.1 小鼠的来源、处理及分组 14

2.1.1 小鼠的来源 14

2.1.2实验小鼠的分组 14

2.1.3实验小鼠的处理 14

第三章 结果分析 16

3.1 小鼠肠道菌群的丰富度和多样性 16

3.1.1 迁移对肠道菌群Chao1指数的影响 16

3.1.2迁移对肠道菌群OTU指数的影响 16

3.1.3迁移对肠道菌群Shannon指数的影响 17

3.1.4 小结 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 绪论

1.1卫生假说与疾病

1.1.1卫生假说

1989年Strachan 根据流行病学调查提出了卫生假说(hygiene hypothesis):在过去的一个世纪里,家庭规模的下降、家庭设施的改善以及个人清洁度的提高都减少了年轻人家庭交叉感染的机会[1]

过敏的发生率随着兄弟姐妹的数量而增加,尤其是年龄大的,尤其是男性。过敏和家庭规模之间的负相关在在前东德和前西德是非常明显的,其他弟妹发生过敏的概率降低约为0.12。(简单来说第一个出生的男性过敏发生率最大,而后弟弟妹妹过敏的机率降低0.12)

Strachan于1989年提出了一个合理的能够折中“过敏发病率在小型家庭和西方国家都偏高”的假设——卫生假说。比如说,一个出生在小型家庭中的婴儿会在其幼儿时期被充分的保护,远离感染的伤害。Th1/Th2也被添加到这个理论中去:早期的感染会预防人体对环境中的抗原过敏。因为早期感染会刺激TH1型细胞 T细胞的增值,而T细胞会产生干扰素IL-2和干扰素γ(IFN-γ)。TH2型的T细胞与的这些细胞作用相反,TH2型的细胞产生IL-4和IL-5,这2种细胞因子在过敏的发病机理中非常重要。IL-4对很多免疫球蛋白的成熟是必须的,尤其是IgE的成熟,IL-5是嗜酸性粒细胞的产生和成熟因子。如果在免疫反应中TH2型的免疫反应占主导地位,那么就会产生过敏反应。当然这一假说并不能解释所有的现象,但因其具有一定的代表性,这一假说越来越被研究者所关注并从事相关的研究工作。

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