中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 曹省艳四川农业大学 2008年硕士导师: 汪铭书;程安春共65页

摘要 : 肠炎沙门氏菌(Salmonellaenteritidis，S.enteritidis)是一种常见的泛嗜性人畜共患病原菌，为无宿主特异性而有侵害性的病原菌之一。本研究对肠炎沙门氏菌经不同途径感染鸭呼吸道中的大肠杆菌、葡萄球菌、乳酸杆菌、双歧杆菌、芽孢杆菌和肠球菌进行定... 展开肠炎沙门氏菌(Salmonellaenteritidis，S.enteritidis)是一种常见的泛嗜性人畜共患病原菌，为无宿主特异性而有侵害性的病原菌之一。本研究对肠炎沙门氏菌经不同途径感染鸭呼吸道中的大肠杆菌、葡萄球菌、乳酸杆菌、双歧杆菌、芽孢杆菌和肠球菌进行定量研究并应用ERJC-PCR技术对感染鸭肠道菌群结构的多样性和动态变化进行了初步研究和分析，获得了以下结果： 1.应用FQ-PCR方法对致病性肠炎沙门氏菌经不同途径感染7日龄鸭呼吸道内六种菌属数量的动态变化进行检测。结果表明：各攻毒途径感染鸭呼吸道内这六种菌群除乳酸杆菌在个别检测时间段呈阴性，其他五种菌均能在呼吸道内检测到；而双歧杆菌属细菌含量(2.83±0.3-4.446±0.49)为检测的六中菌属中细菌含量最低的。大肠杆菌属细菌数量出现峰值的时间顺序为皮下组(攻毒后8h)＞口服组(攻毒后24h)＞滴鼻组(攻毒后48h)；葡萄球菌属细菌整体含量高低顺序为滴鼻组(8.37±0.29-10.54±0.23)＞口服组(7.41±0.31-9.66±0.24)＞皮下组(7.06±0.41-8.76±0.45)；其他四种菌属细菌受攻毒途径影响的动态变化趋势相似，且波动剧烈程度依次为皮下组＞口服组＞滴鼻组。表明细菌失调程度与肠炎沙门氏菌感染途径密切相关。 2.应用ERIC-PCR方法对临床健康对照鸭和不同途径感染致病性肠炎沙门氏菌鸭各肠段中细菌菌群结构的多样性和动态变化进行检测。结果表明：临床健康对照鸭肠道菌群结构相对稳定，ERIC-PCR条带数量以盲肠最多，其次是十二指肠、空肠和回肠，直肠最少。感染鸭肠道菌群失调程度与其感染途径密切相关，其中以皮下感染鸭最为明显，其次是口服感染鸭，而滴鼻感染鸭没有明显变化。需氧菌或兼性厌氧菌(大肠杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌等)成为感染鸭的优势菌群。收起

关键词 : 肠炎沙门氏菌肠道菌群菌群结构呼吸道优势菌群

2. 两种肠道疾病中肠道菌群结构变化的分子生态学研究

[学位论文] 张美玲上海交通大学 2007年博士导师: 赵立平共146页

摘要 : 肠道菌群在宿主的营养、代谢以及保护宿主免受外界侵袭等方面都起到非常重要的作用，而很多肠道疾病的发生、发展也与肠道菌群结构的变化有着密切的联系。本文分别选择了一种感染性疾病和一种非感染性疾病，即轮状病毒感染腹泻和溃疡性结肠炎，用分子... 展开肠道菌群在宿主的营养、代谢以及保护宿主免受外界侵袭等方面都起到非常重要的作用，而很多肠道疾病的发生、发展也与肠道菌群结构的变化有着密切的联系。本文分别选择了一种感染性疾病和一种非感染性疾病，即轮状病毒感染腹泻和溃疡性结肠炎，用分子生态学的方法研究了忠者肠道菌群组成变化和疾病发生、发展的关系。轮状病毒感染腹泻在五岁以下儿童中有很高的发病率和致死率，目前还没有有效的疫苗，有研究表明益生菌制剂对轮状病毒感染的腹泻有一定的疗效，提示调节肠道菌群可能对治疗有作用，但是发生轮状病毒感染腹泻以后，肠道微生物组成特点还不明确。本研究直接从粪便样品中混合菌群的总DNA出发，通过种属专一性的引物研究了年龄相当的9例轮状病毒感染儿童与12例健康儿童肠道菌的主要成员-拟杆菌(Bacteroides)在腹泻发病过程中的数量和组成变化。实时定量PCR结果表明，轮状病毒感染个体肠道内拟杆菌的16SrRNA基因拷贝数与健康个体相比平均下降了2个数量级，具有显著性差异(P＜0.05)。为了获得拟杆菌的组成结构的信息，对每一个个体分别构建一个拟杆菌专一性的文库，健康组测序665条，轮状病毒感染组测序284条，将这些序列按照98％的相似性划分为34个OTU。利用偏最小二乘判别法(Partialleastsquaresdiscriminantanalysis，PLS-DA)对这34个OTU进行分析，结果表明轮状病毒感染导致肠道内拟杆菌组成结构发生了变化，通过拟杆菌的组成可以将健康个体与轮状病毒感染个体分开，而对于区分两组个体起关键作用的OTU分别与Bacteroidesvulgatus(普通拟杆菌)，Bacteroidesstercoris(粪便拟秆菌)和Bacteroidesfragilis(脆弱拟杆菌)有很高的同源性。其中，与Bacteroidesvulgatus，Bacteroidesstercoris相关的OTU在健康个体中含量和丰度比较高，而与Bacteroidesfragilis相关的OTU则在轮状病毒感染组的含量和丰度比较高。本研究还表明，将多变量统计方法用于分析克隆文库数据可以揭示出肠道菌群在扰动下的变化情况，并能鉴定出关键种类，该方法对于研究临床上某些疾病的病因，筛选有重要意义的生物标记物，评价某些药物的治疗效果等方面都具有很高的实用价值。溃疡性结肠炎(UC)是一种急性或者慢性的炎症性大肠炎，该病的病因目前未知，但是很多动物实验表明肠道菌群与该病的发生和发展有密切关系。通过PCR-DGGE技术比较24例溃疡性结肠炎患者肠道内溃疡粘膜以及与溃疡粘膜相距5cm的非溃疡粘膜所黏附的优势菌以及拟杆菌、柔嫩梭菌、乳酸菌和双歧杆菌的组成情况，结果表明同一肠段两个部位的优势菌组成很相似，而柔嫩梭菌及乳酸菌的组成存在很大的差异。同时本论文还研究了不同的患病部位对于肠道粘膜黏附菌组成的影响，结果发现无论是结肠型溃疡还是直肠型溃疡，乳酸菌在溃疡部位和非溃疡部位的组成都有很大差异，而柔嫩梭菌仅在直肠型溃疡中有差异，表明不同的忠病部位对于细菌组成的变化也有一定的影响。另外，长双歧杆菌(B.longum，99％同源)条带在溃疡性结肠炎患者中出现的频率减少。通过目前的分析没有找到溃疡部位或者非溃疡部位特有的菌群图谱，只观察到部分类群的整体结构的改变。本研究表明，无论是感染性疾病还是病因未明的非感染性疾病的发生发展都与肠道菌群的结构变化有着密切的关系。通过测定这种变化，有可能找到对肠道健康有指示作用的分子生态标识物，同时对理解肠道菌群结构与人体健康的关系提供新的启示。收起

关键词 : 肠道疾病肠道菌群菌群结构分子生态学

3. 膳食诱导肥胖大鼠的肠道菌群结构研究

[学位论文] 张翼上海交通大学 2009年硕士导师: 张晓君共97页

摘要 : 近十几年以来，肥胖人群的数量增长速度惊人，肥胖及其导致的糖耐量异常、胰岛素抵抗甚至II型糖尿病等一系列代谢性综合症，已经严重影响到了人类的健康水平和生活质量。尽管许多研究表明，某些类型的肥胖可能和基因的突变有关，但是由于在短期内人类... 展开近十几年以来，肥胖人群的数量增长速度惊人，肥胖及其导致的糖耐量异常、胰岛素抵抗甚至II型糖尿病等一系列代谢性综合症，已经严重影响到了人类的健康水平和生活质量。尽管许多研究表明，某些类型的肥胖可能和基因的突变有关，但是由于在短期内人类的基因型不可能发生重大的改变，所以目前肥胖研究者们已经将注意力集中到导致全球肥胖盛行的可能环境外因上。而作为人类后天获得的“第二基因组”，肠道微生物群落和宿主存在着互惠互利的共生关系；已有研究表明，由于肠道菌群的存在能提高宿主从食物中摄取能量的效率、调控脂肪代谢以及引起低水平的慢性炎症反应，从而导致体重的增加和肥胖的发生。因此，探索肠道微生物与肥胖之间的关系日益成为国际学术界关注的焦点。本研究将同一批远交群SD雄性大鼠随机分成两组，第一组大鼠喂食高脂饲料（HFD），为膳食诱导肥胖（DIO）组；第二组大鼠喂食正常饲料，为对照组。从分组时的零时刻开始每周采集上述两组共13只大鼠的粪便样品，共持续7周。采用ERIC-PCR、群落杂交、实时定量PCR和变性梯度凝胶电泳（DGGE）等分子生态学技术结合主成分分析（PCA）、偏最小二乘分析（PLS）等多变量统计分析方法对造模前后样品的肠道菌群结构进行分析，试图揭示高脂饮食和正常饮食状态下菌群结构的变化和差异，并试图找到能够区分这种差异的关键因素和分子标记。本研究首先利用ERIC-PCR结合群落杂交对膳食诱导肥胖大鼠肠道菌群的结构特征及分子标示物进行了研究。对两组大鼠粪便菌群总DNA进行ERIC-PCR和群落杂交揭示菌群结构的差异，结合多变量统计分析找出造成差异的关键条带，回收并对关键条带测序以鉴定该序列在系统发育上最接近的微生物物种，最后针对该片段的序列设计特异性引物进行荧光定量PCR对上述结果进行验证。结果发现高脂膳食组大鼠的肠道菌群结构与对照组有着显著的差异；找到了一种仅仅出现在高脂膳食组的序列，这一特异序列可作为膳食诱导肥胖大鼠肠道菌群的分子标记物。本研究还对膳食诱导肥胖大鼠肠道菌群中的双歧杆菌类群进行了研究。通过双歧杆菌类群特异PCR-DGGE技术阐明两组之间双歧杆菌类群种类的差异，利用荧光实时定量PCR技术对两组间双歧杆菌数量的差异进行比较，最后回收并对差异条带进行测序，确定其系统分类地位。结果发现两组之间的双歧杆菌类群组成结构上存在差异，鉴定出一条主要的差异条带与Bifidobacterium minimum存在着100%的相似性，提示这种细菌可能与肥胖有一定的关系。通过上述研究，揭示了膳食诱导肥胖大鼠的肠道菌群结构与正常大鼠存在的差别，找到了一种肥胖大鼠的特异基因片段；分析了双歧杆菌类群组成结构上的差异，鉴定出一种导致两组之间差异的双歧杆菌。这些结果对理解肥胖与宿主微生物肠道菌群之间的关系具有一定的参考价值。收起

关键词 : 肠道菌群菌群结构代谢性综合症肥胖糖尿病

4. 新发糖尿病病人肠道菌群结构的病例-对照研究

[学位论文] 袁军上海交通大学 2009年硕士导师: 赵立平共68页

摘要 : 近年来，糖尿病在全世界的发病率呈现出逐年增高的趋势，糖尿病及其慢性并发症对人类健康产生极大的危害，已引起全世界医学界的高度重视。动物模型研究表明糖尿病的发生、发展与其肠道菌群有着密切的联系，探索糖尿病与肠道微生物之间的关系已成为国... 展开近年来，糖尿病在全世界的发病率呈现出逐年增高的趋势，糖尿病及其慢性并发症对人类健康产生极大的危害，已引起全世界医学界的高度重视。动物模型研究表明糖尿病的发生、发展与其肠道菌群有着密切的联系，探索糖尿病与肠道微生物之间的关系已成为国际学术界关注的热点，但是却鲜有针对大量人群的肠道菌群与糖尿病等代谢性疾病之间关系研究的报道。在本研究论文中，针对上海市两个行政区的常住居民进行了大型人群肠道菌群与糖尿病、肥胖的病例-对照流行病学调查工作。根据人群纳入与排除标准，筛选得到新发糖尿病147人，单纯肥胖病例413人，体重正常的对照460人。这些第一次被诊断出患糖尿病的新发糖尿病个体占总人数的14.4％。在调查过程中，对受试者进行一般问卷，膳食问卷的调查，在体格检查后还采集了他们的血液、尿液、粪便样品。随后对这些样本信息建立完整的数据库。为以后研究糖尿病、肥胖等代谢性疾病与肠道菌群之间的关系打下坚实的基础。目前研究人肠道微生物组成的常规方法是分析粪便样品的菌群结构，研究者们通常将采集到的新鲜粪便样品快速深低温冷冻，然后进行后续分析。此次人群实验中，将受试者统一接送至宾馆进行样本的采集工作，不仅增加了成本和工作量，对新鲜采集的样品进行速冻也有诸多不便。在不影响粪便菌群结构的前提下，为了能够更便利，快速，低成本的收集到新鲜的粪便样品，研发新的粪便样品保存方法是有必要的。在本部分工作中，与德国Invitek公司合作研发粪便样品的保存试剂（Stool Collection Tubes With Stool Stabilizer），并将此产品与传统的粪便保存方法进行了比较。结果表明粪便稳定剂具有一定的稳定样品菌群结构的作用，在室温下放置一天后也不会对粪便菌群结构产生大的影响，并且该粪便采集管操作简单，适合受试者自己采集粪便样本，可以大大减少实验人员的工作量。因此，在新鲜粪便样品不能立刻进行深度冷冻的情况下，使用粪便稳定剂是一种较好的样品保存方法。有研究表明高脂饮食喂养导致的糖尿病小鼠模型中其内毒素与双歧杆菌在量上存在负相关性，而小鼠体内内毒素含量的增加会引发糖尿病等慢性代谢性疾病的发生，提示在此小鼠模型中双歧杆菌与糖尿病具有某种联系。然而人体肠道双歧杆菌与糖尿病之间的关系研究却很少出现。在本研究中，在上述人群实验个体中挑取了20对新发糖尿病-健康对照样本，以粪便样品中混合菌群的总DNA出发，通过种属专一性的引物研究了这20对新发糖尿病与对照个体中双歧杆菌的数量和组成情况。实时荧光定量PCR结果表明，新发糖尿病个体肠道内双歧杆菌的16S rRNA基因拷贝数与健康个体相比平均下降了一半。将个体肠道内双歧杆菌的16S rRNA基因拷贝数与个体年龄、性别以及空腹血糖值进行关联，发现随着空腹血糖值的升高，个体双歧杆菌数量有减少的趋势。为了获得双歧杆菌的组成结构信息，对这20对新发糖尿病与对照个体进行双歧杆菌类群特异性DGGE图谱分析。结果表明个体中的双歧杆菌组成比较单一，DGGE图谱中仅出现两条优势条带。结合PCA分析发现，健康个体与新发糖尿病个体中的双歧杆菌组成不存在明显的差异。由于个体间较大的肠道菌群差异，很有可能掩盖了糖尿病与双歧杆菌之间的联系。因此在今后的工作中，需要加大样本研究数量来减少个体肠道菌群差异所带来的影响，进而揭示糖尿病与双歧杆菌之间的关系。收起

关键词 : 糖尿病肠道菌群菌群结构肠道微生物

5. 饥饿及恢复喂食对鲈鱼肠道菌群多样性的影响

[学位论文] 潘艳艳宁波大学 2015年硕士导师: 钱云霞共54页

摘要 : 鱼类肠道菌群是鱼类肠道的重要组成部分，对鱼类的消化吸收、免疫以及器官发育等都有重要的影响。鱼类肠道菌群在影响着宿主鱼的同时，其组成也受到宿主鱼自身与外界环境等因素的影响，两者形成了一个相互依赖、相互制约的微生态系统，保持该微生态系... 展开鱼类肠道菌群是鱼类肠道的重要组成部分，对鱼类的消化吸收、免疫以及器官发育等都有重要的影响。鱼类肠道菌群在影响着宿主鱼的同时，其组成也受到宿主鱼自身与外界环境等因素的影响，两者形成了一个相互依赖、相互制约的微生态系统，保持该微生态系统的稳定是鱼体健康的重要前提，因此鱼类消化道微生态系统的研究对提高鱼类的饲料利用率、减少病原菌在肠道内的定植都具有重要的意义。鲈鱼(Lateolabrax japonicus)，又称海鲈、花鲈、七星鲈，属鲈形目，是我国海水网箱养殖的重要经济鱼类品种之一。本研究运用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术结合16S rDNA克隆文库探究鲈鱼肠道及内容物的主要细菌类型和菌群结构多样性的差异。鲈鱼的肠道不同部位及内容物的菌群研究结果显示：鲈鱼的内容物的菌落结构区别于肠道壁，其多样性最高，肠道壁的菌群结构比内容物更加稳定；鲈鱼肠道主要细菌为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等。变形菌是鲈鱼最重要的肠道菌，尤其是γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)普遍存在于鲈鱼肠道壁的不同部位与内容物中；后肠壁组以T-RF493bp所代表的不动杆菌属(Acinetobacter)为最优势菌，T-RF488bp所代表的丛毛单胞菌属(Comamonas)则同时为中肠壁组和前肠壁组的最优势菌，而 T-RF434bp所代表菌为内容物最优势菌。饥饿及恢复喂食影响鲈鱼肠道菌群多样性的研究结果显示：饥饿2周导致鲈鱼肠道壁细菌群落发生明显变化，细菌多样性指数 H′，E′和1/D都大于对照组，引起差异变化的主要片段为 T-RFs496bp、437bp、450bp、155bp等。随着投喂的恢复，肠道壁菌群结构和多样性指数都逐渐与对照组一致，大肠杆菌(T-RF496bp)相对含量逐渐增加，又成为肠道壁最优势菌。鲈鱼肠道壁与内容物菌群有较大不同，但γ-变形菌纲依然是其最主要细菌群，在对照组肠壁中平均占比在51.64%以上，而在实验组 S2R0、S2R1和S2R2的肠壁中平均占比分别在30.85%、35.47%和59.15%以上，在所有肠道内容物中平均占23.96%以上。收起

关键词 : 鲈鱼菌群结构肠道菌群饥饿恢复喂食多样性

6. 体外法研究胍基乙酸对瘤胃发酵、菌群结构和功能的影响

[学位论文] 董晨扬内蒙古民族大学 2023年硕士导师: 魏曼琳共47页

摘要 : 本试验通过体外法探究添加不同水平的胍基乙酸（GAA）对瘤胃体外产气量、气体成分、瘤胃发酵参数、菌群结构和功能的影响。试验采用单因素设计，分别在发酵底物中添加 0％（对照组，CON）、0.2％（GAA02）、0.4％（GAA04）、0.6％（GAA06）和 0.8％GA... 展开本试验通过体外法探究添加不同水平的胍基乙酸（GAA）对瘤胃体外产气量、气体成分、瘤胃发酵参数、菌群结构和功能的影响。试验采用单因素设计，分别在发酵底物中添加 0％（对照组，CON）、0.2％（GAA02）、0.4％（GAA04）、0.6％（GAA06）和 0.8％GAA（GAA08）,每组设3个重复。采集4头西门塔尔牛的瘤胃液进行体外发酵，记录发酵过程中各时间点的产气量，预测理论最大产气量和计算产气速率，收集发酵气体并测定气体成分。发酵48 h后，测定发酵液的pH、氨态氮（NH3-N）、微生物蛋白（MCP）和挥发性脂肪酸（VFA）浓度。采用16SrRNA高通量测序技术对V3-V4可变区进行微生物区系测定，分析菌群结构变化，并根据京都基因和基因组百科全书（KEGG）利用PICRUSt1对相关功能进行分析。瘤胃发酵结果:添加GAA对体外发酵48 h的总产气量、理论最大产气量、产气速率和气体成分差异不显著（P＞0.05）。随着GAA添加水平的提高，瘤胃丙酸浓度和MCP含量显著升高（P＜0.05）,异戊酸浓度显著降低（P＜0.05）,而pH、NH3-N、TVFA、异丁酸、丁酸和戊酸浓度差异不显著（P＞0.05）。菌群结构分析结果:GAA02组Shannon指数显著降低（P＜0.05）,添加不同水平GAA对Chao指数无显著影响（P＞0.05）。PCA分析显示5个组别的样本有明显分离。在门水平，GAA08组拟杆菌门的相对丰度显著增加（P＜0.05）。属水平上，GAA06组的norank_f_F082和乳头状杆菌属的相对丰度显著升高，GAA08组的普雷沃氏菌属和普雷沃氏菌UCG-001的相对丰度显著升高（P＜0.05）。菌群功能分析结果:GAA02组鞭毛组装和细菌趋化性的代谢通路均显著高于其他组（P＜0.05）,GAA08组错配修复和核苷酸切除修复的代谢通路显著低于其他组（P＜0.05）,GAA08组胆汁分泌和蛋白质消化吸收的通路显著高于其他组（P＜0.05）。综上所述，添加0.2％GAA降低了菌群多样性，增强了鞭毛组装和细菌趋化性的代谢通路。添加0.8％GAA提高了瘤胃发酵参数中MCP和丙酸浓度，降低异戊酸浓度，提高了拟杆菌门、普雷沃氏菌属、普雷沃氏菌_UCG-001的相对丰度，增强了细菌的胆汁分泌和蛋白质消化吸收的代谢通路，减弱了错配修复和核苷酸切除修复的代谢通路。收起

关键词 : 胍基乙酸瘤胃发酵菌群结构菌群功能体外法

7. 口腔与小肠微生物群落多样性研究

[学位论文] 韦婷东南大学 2013年硕士导师: 周东蕊共87页

摘要 : 近年来随着对消化道微生物生态学研究的深入，发现口腔和小肠微生物多样性与糖尿病的发生发展有一定相关性。糖尿病已成为人类第三大非传染性疾病，严重威胁着人类健康。据2012年IDF统计，我国糖尿病患者已达到9200多万人次，与10年前相比，患病率增加... 展开近年来随着对消化道微生物生态学研究的深入，发现口腔和小肠微生物多样性与糖尿病的发生发展有一定相关性。糖尿病已成为人类第三大非传染性疾病，严重威胁着人类健康。据2012年IDF统计，我国糖尿病患者已达到9200多万人次，与10年前相比，患病率增加了近3倍。在糖尿病人群中，2型糖尿病患者占90％以上。Lepr基因缺陷能够导致小鼠出现先天性2型糖尿病，目前对于敲除该基因导致的糖尿病是否能够引起口腔微生物菌群结构的变化尚未有报道。为探明Leprdb基因敲除对口腔微生物菌群的影响，并探讨口腔与小肠菌群的相关性，本研究采用PCR-DGGE、克隆测序和SOLiD高通量测序技术，对Lepr基因敲除的2型糖尿病小鼠和正常小鼠的口腔样本菌群结构进行分析，并与本实验室所得小肠及消化道其他各段（食道、胃、盲肠和结肠）菌群结构进行比较，以期为糖尿病与消化道微生物之间的关系研究和治疗提供生物学参考依据。本研究采用10只2型糖尿病小鼠和10只正常小鼠的口腔样本，进行16S rRNA V3区PCR-DGGE分析。发现糖尿病组小鼠与对照组小鼠的口腔菌群的种类和数量、优势菌的种类及相对含量有一定的差异。经过对其中具有差异性的条带进行割胶克隆测序，发现正常小鼠口腔样本中乳杆菌属细菌(Lactobacillus johnsonii，Lactobacillus gasseri)含量比2型糖尿病小鼠样本相对较高。将口腔与小肠和消化道其他各段（食道、胃、盲肠和结肠）的DGGE图谱进行比较，发现口腔与小肠相比，口腔的菌群种类更丰富，数量更多，而二者的优势菌的种类和相对含量无明显差异。口腔、小肠、食道、胃、盲肠和结肠的变化主要是菌群种类和数量的变化，而优势菌种类及相对含量并无较大变化，且糖尿病组小鼠和对照组小鼠情况都相同。本研究还将消化道各部分的DGGE图谱的差异条带进行比较分析。结果显示正常小鼠上消化道部分（口腔、食道、胃、小肠）的差异条带均为乳杆菌属细菌(Lactobacillus johnsonii99％、Lactobacillus gasseri99％)，而位于下消化道部分的盲肠，差异菌则为Parabacteroides菌属，而2型糖尿病小鼠对应部位的这两种菌属含量较少或不含。为进一步具体了解2型糖尿病小鼠和正常小鼠口腔微生物菌群结构的差异，实验还采用SOLiD高通量测序技术，对随机选出的5只患病小鼠和5只正常小鼠的口腔样本进行分析。结果发现，2型糖尿病小鼠和正常小鼠口腔微生物样本在菌属种类和相对含量上无明显差异，2组样本中的优势菌属均为链球菌属(Streptococcus)和乳杆菌属(Lactobacillus)，所有口腔样本中均含有19个主要的菌属。同时，本论文还将口腔样本的SOLiD测序结果与本实验室之前得到的小肠测序结果进行比较，结果显示，小肠和口腔样本中都存在的菌属为:Streptococcus，Lactobacillus，Acinetobacter，Enterococcus，Pseudomonas。在所有小肠样本中的乳杆菌属(Lactobacillus)含量最高，而在口腔样本中，链球菌属（Streptococcus）含量最高，其次是乳杆菌属(Lactobacillus)，提示了口腔与小肠的链球菌属的差异。本研究通过DGGE方法证明2型糖尿病小鼠与正常小鼠的口腔菌群结构存在差异，但差异并不显著，同时也得出口腔与小肠的菌群结构具有差异。SOLID测序结果也进一步证实了这一结论。研究结果显示，口腔微生物与2型糖尿病的相关性没有小肠微生物和2型糖尿病的相关性明显。收起

关键词 : 2型糖尿病口腔菌群菌群结构微生物鉴定

8. 不同外源扰动因素对肠道菌群组成结构影响的研究

[学位论文] 魏华上海交通大学 2008年博士导师: 赵立平共211页

摘要 : 人与动物体是由宿主自身与宿主内定植的微生物共同组成的超级生物体。宿主与宿主内微生物共同与外界环境因子相互作用决定机体的健康或疾病状态。外源环境因子如饮食、药物、化学致癌剂等可以引起肠道菌群组成结构的改变，同时，宿主自身也可能对外界... 展开人与动物体是由宿主自身与宿主内定植的微生物共同组成的超级生物体。宿主与宿主内微生物共同与外界环境因子相互作用决定机体的健康或疾病状态。外源环境因子如饮食、药物、化学致癌剂等可以引起肠道菌群组成结构的改变，同时，宿主自身也可能对外界刺激做出相应的反应，改变了的肠道菌群与宿主相互作用，决定了生物体新的健康状态。所以研究外界环境因子诱导下，随着生物体健康状态的改变，肠道菌群组成结构所发生的规律性改变，对解析微生物与宿主之间的相互作用关系，更好地了解微生物的作用，评价完整生物体的健康状态等具有非常重要的意义。第一部分，以一种化学致癌剂1，2-二甲肼诱导结肠癌癌前病变大鼠模型为研究对象，对结肠癌癌前病变形成过程中，肠道菌群组成的渐进性变化以及经两种中药预防，随结肠癌癌前病变的减轻，肠道菌群组成发生的相应改变进行分析。28只大鼠被随机分成4组，3组采用化学致癌剂二甲肼皮下注射诱导大鼠形成结肠癌癌前病变，其中两组分别给予黄连吴茱萸水提取物以及中药成药金复康对结肠癌癌前病变的形成加以预防，另设健康对照组，不注射致癌剂。采集实验第3，5，9周大鼠的新鲜粪便样本，应用优势细菌(16S rRNA基因的V3区)PCR-DGGE以及拟杆菌、柔嫩梭菌、乳酸菌和双歧杆菌的类群特异性PCR-DGGE方法结合多变量统计分析包括主成分分析(PCA)与最小偏二乘判别分析(PLS-DA)，对大鼠的肠道菌群组成进行动态分析。分析结果显示，单纯二甲肼诱导组大鼠的肠道优势细菌与柔嫩梭菌的组成在实验第3周与健康对照组没有明显差异，在实验第5周与健康对照组具有差异趋势，而在实验第9周，当单纯二甲肼诱导大鼠形成(37.7±2.6)个异常隐窝病灶(Aberrant crypt foci，ACF)/全结肠时，其肠道优势细菌与柔嫩梭菌的组成与未见明显ACF的健康对照组具有明显差异，Martens’uncertainty test结合ANOVA检验(p<0.05)结果提示优势细菌中的2条PCR-DGGE条带与柔嫩梭菌的5条PCR-DGGE条带是区分第9周2组动物肠道菌群的重要PCR-DGGE条带，将这些条带进行割胶测序，这些条带为Ruminococcus obeum与Allobaculum stercoricanis等的类似菌。针对部分差异序列设计特异引物，荧光定量PCR的结果证实，实验9周，单纯二甲肼诱导组大鼠的肠道Ruminococcus obeum与Allobaculum stercoricanis的类似菌数量明显高于健康对照组，差异具有统计学意义，与PCR-DGGE结果相符。单纯二甲肼诱导组大鼠肠道中乳酸菌和双歧杆菌的组成没有发生明显改变，其双歧杆菌数量也没有明显改变。本研究结果提示，与健康对照组相比，动态监控疾病高危动物或人群的肠道菌群组成可能会成为一种无损伤性的评估宿主健康状态的方法，肠道菌群组成偏离健康群体的动物，其机体的健康状态可能也发生了改变。第二部分，分析了一种益生元物质对人源菌群(HFA)仔猪大肠各段粘膜黏附菌、内容物细菌与粪便菌群组成的调节作用。样本取自10只HFA仔猪(5只给予益生元，5只作为对照)的盲肠、结肠近端与结肠远端三个位置的内容物和黏膜以及粪便。应用优势细菌(16S rRNA基因的V3区)PCR-DGGE以及柔嫩梭菌、乳酸菌和双歧杆菌的类群特异性PCR-DGGE方法结合多变量统计分析PCA与PLS-DA，对10只HFA仔猪的大肠各段菌群组成情况进行分析。大肠各段的优势细菌组成具有一定的空间分布特征，结肠远端黏膜黏附Clostridium sartagoforme的丰度明显高于其它位置，而Streptococcus pasteuri与Faecalibacterium prausnitzii的丰度在结肠远端黏膜中降低。各段内容物与粪便中的优势细菌组成相似，而黏膜与内容物中优势细菌组成存在明显差异，Escherichia coli与一种非培养的细菌(Uncultured bacterium clone E308(DQ326831))的类似菌在内容物中的丰度高于黏膜黏附菌。柔嫩梭菌的组成也具有一定的空间分布特征，Clostridiaceae bacterium NML的类似菌出现在所有HFA仔猪结肠远端黏膜以及部分HFA仔猪的结肠远端内容物和粪便中，而在盲肠和结肠近端均不存在。大肠内不同部位的生理环境不同可能是各段细菌组成具有一定的空间分布特征的原因，而位置特异性的细菌可能行使着特定的功能，对宿主生理状态的维持起到一定作用。乳酸菌与双歧杆菌的组成简单且没有明显的空间分布差异。本次实验用益生元对HFA仔猪肠道柔嫩梭菌的组成具有明显的调节作用，可以明显增高盲肠与结肠近端内容物中Ruminococcus bromii strain YE282类似菌的丰度。益生元对大肠各部位优势细菌、乳酸菌与双歧杆菌的组成调节能力均不明显。第三部分，针对构建HFA仔猪模型过程中遇到的问题及解决方案。我们的两次HFA仔猪实验中的24只受试仔猪中的17只发生严重腹泻最终死亡，经鉴定死亡原因为供体粪便菌悬液中的一种机会致病菌肺炎克雷伯氏菌引起的仔猪感染。目前用于构建HFA小鼠/大鼠的人供体选择标准为表面健康，距离粪便样本采集日至少3个月内没有任何消化系统症状与代谢性疾病，也没有接受过抗生素治疗及添加剂摄入。本实验所用的人供体符合这样的标准还是引起了HFA仔猪死亡。该现象提示，目前应用的供体选择标准对HFA动物的构建还不完善。本研究提出了新的供体粪便菌群悬液安全性评价标准，首先要用培养及分子生物学方法如PCR等对供体粪便菌群悬液中的致病菌与条件致病菌进行检测。其次，使用大剂量(正常剂量的5-10倍)初筛检验合格的供体粪便菌群悬液灌注自然分娩的初生仔猪，灌注至少3天做为预实验。只有预实验中没有遇到问题的供体粪便菌群悬液才能用于HFA仔猪模型的构建。遵循这样的标准，目前为止，我们的HFA仔猪模型没有再遇到大批动物死亡的问题。收起

关键词 : 微生物学肠道菌群菌群结构微生物生理

9. 寡果糖对人源菌群仔猪肠道菌群结构和宿主代谢的影响

[学位论文] 申剑上海交通大学 2008年博士导师: 赵立平;Sunil Kochhar 共179页

摘要 : 人的胃肠道中定植着一个非常复杂的微生物菌群，其结构和功能与宿主的健康和疾病有非常密切的关系。益生元是一类人不能消化的食物成分，通过被大肠中的细菌发酵，调节肠道菌群的结构和代谢，改善宿主健康。寡果糖是一种被普遍应用的益生元，很多研究... 展开人的胃肠道中定植着一个非常复杂的微生物菌群，其结构和功能与宿主的健康和疾病有非常密切的关系。益生元是一类人不能消化的食物成分，通过被大肠中的细菌发酵，调节肠道菌群的结构和代谢，改善宿主健康。寡果糖是一种被普遍应用的益生元，很多研究表明它可以促进双歧杆菌的生长，但还没有研究在系统水平上调查寡果糖对肠道菌群的结构和代谢、以及宿主代谢的影响。若直接以人为对象进行研究，存在很多不便，如难以标准化受试者的饮食、采样困难以及伦理问题；很多研究采用人源菌群(Human Flora-associated，HFA)大鼠/小鼠为模型，并取得大量成果，但啮齿类动物消化道的解剖和生理特征与人的显著不同，所得结果有较大的局限性。而猪的消化系统的生理结构与人的相似性很高，更适合构建人肠道菌群的动物模型。因此，本实验室在前期的工作中建立了HFA仔猪模型，证明人的肠道菌群可以在原本无菌的仔猪肠道内定植。本论文以HFA仔猪为模型，用分子生态学的方法研究寡果糖对肠道菌群的组成的影响，并用基于核磁共振(NMR)的代谢组学方法调查寡果糖对肠道菌群代谢和宿主代谢的影响。首先我们建立了针对人肠道菌群中最优势的细菌种群之一——柔嫩梭菌类群的类群特异性PCR-DGGE和克隆文库的方法。利用一对柔嫩梭菌类群特异性引物扩增得到239 bp的16S rRNA基因片段可以被DGGE很好地分离。11个健康人的粪便柔嫩梭菌类群DGGE图谱表明此类群的细菌组成具有宿主特异性；用DGGE对一个儿童的粪便柔嫩梭菌类群进行3年的监测，发现结构在前两年间有波动，而在第三年保持稳定。以一个成人的粪便总DNA为模板，用一个细菌通用的上游引物和一个柔嫩梭菌类群特异性的下游引物扩增1143 bp的16S rRNA基因片段，并克隆建库，挑取100个克隆。序列分析表明100个克隆均属于柔嫩梭菌类群；其中64％的克隆来自Faecalibacteriumprausnitzii，6％来自Subdoligranulum variabile，2％是产丁酸细菌A2-207，28％来自未知菌种。通过对比克隆的239 bp片段在DGGE中的迁移位置和DGGE图谱中条带的位置，图谱中绝大多数条带的序列得到确定。结果表明柔嫩梭菌类群特异性DGGE和克隆文库是分析监测人肠道菌群中柔嫩梭菌类群的有效方法。为研究寡果糖对人源肠道菌群结构的影响，我们采集一27岁的健康男性的新鲜粪便样品制备菌悬液，接种到剖腹产的无菌的仔猪的肠道中，构建了HFA仔猪。10只初生的HFA仔猪被平均分到对照组和益生元组，对照组仔猪食用基本食谱，益生元组仔猪在基本食谱的基础上每天饲喂一定量的寡果糖，如此持续至37日龄。在12日龄、17日龄、25日龄和37日龄收集每只仔猪的粪便样品，并提取粪便总DNA，分别用类群特异性PCR-DGGE和实时定量PCR方法在不同时间点比较两组仔猪的拟杆菌属、双歧杆菌属和柔嫩梭菌类群的组成和数量。在四个时间点都没有观察到寡果糖对双歧杆菌的促进作用，这可能是由于本研究中的HFA仔猪肠道中的双歧杆菌丰度较高，益生元不容易对它们的数量产生显著的提高作用。但寡果糖主要影响了其他细菌：在12日龄，两种未知拟杆菌的水平被提高；25日龄，寡果糖提高了Subdoligranulum variabile的水平，抑制了属于柔嫩梭菌类群的一种未知细菌；37日龄，拟杆菌属的数量被寡果糖显著降低。此工作表明，寡果糖可以影响双歧杆菌之外的肠道细菌。我们发现寡果糖可以刺激S.variabile的生长，已经有研究证明此细菌具有重要的生理功能，所以在今后的工作中有必要将它分离出来并进行功能分析，研究它与益生元和人体健康之间的关系。接着，我们用基于NMR的代谢组学方法比较了HFA仔猪大肠不同区域内容物的代谢物组成，研究了大肠内菌群代谢的空间分布规律。用1H NMR图谱技术展示了10只37日龄的HFA仔猪的盲肠、近端结肠、远端结肠内容物和粪便中的生化组成，发现不同部位包含的代谢物种类相似，有很多细菌的代谢物，如短链脂肪酸、有机酸、酚酸、甲胺类物质、各种氨基酸等；也有来自食物、宿主分泌或来源尚未确定的物质，如碳水化合物、胆汁酸和核酸碱基。用多变量统计方法，主成分分析(Principle Component Analysis，PCA)、偏小二乘法(PartialLeast Square Discrimination Analysis，PLS-DA)和正交偏小二乘法(Orthogonal Projection on Latent Structure，O-PLS)区分大肠不同区域的内容物和粪便的代谢物图谱，发现短链脂肪酸的含量从盲肠开始延大肠直至粪便逐渐降低，苯乙酸和3-羟基苯丙酸的含量在盲肠和近端结肠中明显高于远端结肠和粪便，支链氨基酸的含量从盲肠到粪便依次升高，糖苷类大分子的相对含量从盲肠到远端结肠逐渐升高。本研究表明，由于大肠不同部位的生理生态状况不同，肠道菌群的代谢活动也有差异。HFA仔猪大肠不同区段的内容物中代谢物的变化与文献报道的人类大肠内容物的生化组成的变化趋势相似，所以有潜力成为研究人肠道菌群代谢的有力模型。基于NMR的代谢组学方法可以快速展现肠道内容物的代谢物组成，反映肠道菌群代谢活动的概貌，可以用于监测肠道菌群的活动，研究外来干预(如益生元、益生素等)对菌群代谢的影响。粪便中的代谢物组成不完全等同于大肠内容物的情况，所以在下一步研究益生元对肠道菌群代谢的影响时，需要分析结肠内容物中的代谢物组成的变化。为研究寡果糖对肠道菌群和宿主代谢的影响，5只对照组和5只益生元组仔猪在12日龄、17日龄、25日龄和37日龄的粪便，以及37日龄的近端结肠内容物、远端结肠内容物和尿液被采集。用NMR展示这些样品的生化组成，用正交偏小二乘法(Orthogonal Projection onLatent Structure，O-PLS)比较两组仔猪的NMR图谱。在4个时间点两组仔猪粪便的生化组成没有显著区别。在37日龄，益生元组仔猪的近端结肠内容物中含有较高含量的低聚糖、葡萄糖、乙酸、丙酸和核酸碱基；但寡果糖主要影响了HFA仔猪远端结肠内容物的代谢物组成，提高了低聚糖、葡萄糖、乙酸、乳酸、核酸碱基和多种氨基酸的含量，降低了胆汁酸的含量；益生元组仔猪的尿液中含有较高水平的丙氨酸、甘氨酸、肌酸、磷酸肌酸、乳酸、柠檬酸，但尿囊素和尿素的含量较低，一些由肠道菌群或者由肠道菌群和宿主共代谢产生的代谢物，如二甲胺、苯乙酰甘氨酸、三甲胺、三甲胺氧化物、马尿酸和4-羟苯基乳酸的含量在两组仔猪尿液中有差异。从这些代谢变化推断，寡果糖主要在HFA仔猪远端结肠内发挥益生元功效：寡果糖被结肠菌群发酵产生短链脂肪酸，从而影响了宿主的能量代谢；寡果糖调节菌群对氨基酸的代谢，影响了宿主的氨基酸代谢，改善宿主机体的氮平衡。寡果糖降低结肠中胆汁酸的现象说明它有一定预防结肠癌的作用。寡果糖对结肠菌群/宿主的核酸代谢也有影响，但其机理还需要进一步研究。基于1H NMR的代谢组学技术可以用于监测营养干预对肠道菌群和宿主代谢的影响。本研究用HFA仔猪为模型，调查了寡果糖对肠道菌群的组成和代谢以及宿主代谢的影响，为下一步研究菌群结构和菌群功能、菌群代谢和宿主代谢之间的关系提供有益的思路和线索。收起

关键词 : 肠道菌群双歧杆菌柔嫩梭菌菌群结构宿主代谢寡果糖

10. 工业化厌氧颗粒污泥重要菌群及相关功能基因研究

[学位论文] 李亮河北科技大学 2010年硕士导师: 杨景亮；刘春共66页

摘要 : 产甲烷菌群是厌氧颗粒污泥中的重要菌群，mcrA、mtr和F420是产甲烷菌中特有的辅酶编码基因。以取自工业化UASB反应器中处理阿维菌素和淀粉废水的厌氧颗粒污泥为研究对象，采用PCR-DGGE、FISH等分子生物学手段，对厌氧颗粒污泥的产甲烷菌群及相关功能基... 展开

关键词 : 厌氧颗粒污泥产甲烷菌群功能基因菌群结构