益生菌改善高脂膳食结构下小鼠肠道微生态异常及其干预结直肠癌发生的研究

• 作者: 何继德 孔程 尹芳 张扬 秦环龙 高仁元
• 来源期刊: 中华胃肠外科杂志
• 关键词: 高脂饮食 肥胖 益生菌 肠道菌群 结直肠肿瘤
• 年，卷（期）: 2020,（Z1）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 77-85
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.cn.441530-20200417-00223

摘要

目的:建立高脂饮食和益生菌干预的结直肠癌小鼠模型，探讨益生菌干预高脂膳食结构下肠道微生态异常及结直肠癌发生的疗效。方法:8周龄雄性C57BL/6J小鼠40只随机分为4组，每组10只：高脂饮食组（HFD）、高脂饮食+益生菌干预组（HFD+P组）、普通饮食组（ND组）、普通饮食+益生菌干预组（ND+P组），益生菌组给予益生菌制剂灌胃，实验期间采用氧化偶氮甲烷（AOM）联合葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导小鼠肠癌模型，定期记录小鼠体质量并评估机体状态。促癌前后小鼠粪便通过16S rDNA高通量测序分析评估菌群结构变化。实验结束收集小鼠肠组织并记录附睾脂肪质量及肿瘤负荷。采用Alpha多样性指数对每组小鼠肠道的菌群丰度和多样性进行分析（Chao1指数越高，菌群丰度越高；Simpson指数越大，多样性越低）。利用Beta多样性分析4组间肠道菌群分布差异的显著性（当 R>0，说明菌群在组间的分布差异大于组内差异）。 结果:实验15周后，HFD组、HFD+P组、ND组和ND+P组小鼠体质量分别为（33.70±0.52）g、（28.70±0.32）g、（25.90±0.34）g和（25.60±0.40）g，差异有统计学意义（ F=700.89， P<0.01），其中HFD组体质量分别高于ND组和HFD+P组，而HFD+P组体质量又高于ND组，差异均有统计学意义（均 P<0.01）。HFD组、HFD+P组、ND组和ND+P组小鼠附睾周围脂肪重量分别为（1.36±0.15）g、（0.67±0.08）g、（0.58±0.10）g和（0.54±0.05）g，4组间比较差异有统计学意义（ F=114.03， P<0.01），两两比较提示，HFD组附睾周围脂肪重量分别高于ND组和HFD+P组，差异均有统计学意义（均 P<0.017），且HFD+P组与ND组附睾周围脂肪重量相当（ P=0.09）。饮食干预条件下，HFD组、HFD+P组、ND组和ND+P组的Chao1指数分别为217.62、235.32、301.51和305.71，Simpson指数分别为0.93、0.89、0.91和0.90。通过Beta多样性分析显示，4组组间菌群分布差异大于组内差异，差异有统计学意义（ R=0.655， P=0.001）。物种丰度分析显示，与ND组比较，在门水平层面，HFD组小鼠肠道菌群中拟杆菌门和厚壁菌门等菌群的比例更高，而疣微菌门等菌群的比例更低；在属水平层面，HFD组中拟杆菌属和颤杆菌克属等菌群的比例更高，而艾克曼菌属和拟普雷沃菌属等菌群的比例更低。经过益生菌干预后，上述菌群除了拟普雷沃菌属外，均有改善。HFD组、HFD+P组、ND组和ND+P组小鼠肿瘤数量分别为（4.63±1.19）个、（2.33±0.52）个、（2.56±0.73）个和（2.38±0.52）个，差异有统计学意义（ F=14.92， P<0.01）。 结论:益生菌治疗可通过调节肠道菌群紊乱来减轻HFD引起的小鼠肥胖和菌群失调，有助于降低结直肠癌发生的风险。