噪声暴露对大鼠肠道菌群结构的影响及功能预测

• 作者: 崔亚男 佘晓俊 李宁宁 张秀芝 崔博 余善法
• 来源期刊: 环境与职业医学
• 学科: 医学
• 关键词: 噪声 16S核蛋白体RNA基因 肠道菌群 功能预测
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 实验研究|Experiment
• 页码范围: 179-185
• 页数: 7页
• 分类号: R11
• 语种: 中文
• DOI: 10.11836/JEOM21278

摘要

[背景]噪声对机体产生多种负面影响,肠道菌群受环境影响并与疾病的发生密切相关.目前关于长期噪声暴露对肠道菌群的影响知之甚少.[目的]研究旨在探究噪声暴露对大鼠肠道菌群结构的影响,并进行菌群功能预测.[方法]雄性Wistar大鼠(6周龄,160～180 g)被随机分为对照、95 dB噪声暴露(NE_95dB)组和105 dB噪声暴露(NE_105dB)组,每组10只.NE_95dB和NE_105dB组大鼠分别暴露于95 dB声压级(SPL)及105 dB SPL的噪声中,每天4 h,连续30 d,对照组则暴露于背景噪声下.在末次噪声暴露结束后采集大鼠粪便用于肠道菌群的检测.基于16S核蛋白体RNA(rRNA)基因测序法对大鼠粪便中的菌群α、β多样性及结构进行分析比较,并应用隐性状态重建群落系统进化研究(PICRUSt)对肠道菌群基因进行功能预测.[结果]噪声暴露后大鼠肠道菌群结构与对照组比较存在差异.α多样性结果中,NE_95dB组与NE_105dB组比较的Chao1指数差异有统计学意义(P=0.02),而噪声暴露组的Shannon和Simpson指数相对于对照组差异均无统计学意义(P>0.05).β多样性分析显示对照组与噪声暴露组样本之间的物种丰度差异较大(P=0.001).进一步的物种分析表明,与对照组比较,在属水平的瘤胃菌属NK4A214群(P<0.05)和未分类_消化球菌属(P<0.01)的相对丰度在NE_105dB组增高,副沙门氏菌属(P<0.05)在NE_95dB组的相对丰度增高.除此之外,与NE_95dB组比较,瘤胃菌属NK4A214群(P<0.05)在NE_105dB组也增高.PICRUSt功能预测分析显示:对照组与NE_95dB组比较的差异通路共8个,其中D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢、抗坏血酸和醛糖酸盐代谢、类胡萝卜素生物合成、甘油磷脂新陈代谢、矿物质吸收、核苷酸结合寡聚化结构域样受体信号通路和非同源性末端结合下调,核苷酸代谢上调;对照组与NE_105dB组比较的差异通路共38个;D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢、矿物质吸收通路是两噪声暴露组共同存在的差异代谢通路,且相对于对照组都呈下调趋势.[结论]长期噪声暴露改变了大鼠肠道菌群结构,并可能影响多种菌群基因代谢功能.