左佩佩，王國澤，魏紹峰，羅鵬,*

1. 貴州醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生與健康學(xué)院，環(huán)境污染與疾病監(jiān)控教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽 550025 2. 貴州省食品營養(yǎng)與健康工程研究中心，貴陽 550025

砷（arsenic, As），是一種地殼中常見具有金屬和非金屬化學(xué)特征的類金屬元素，以多種有機(jī)和無機(jī)形式存在于自然界中[1]。在我國砷中毒具有類型多、發(fā)生省份多的特點(diǎn)，其中貴州、內(nèi)蒙古、吉林、山西和青海等省份（自治區(qū)）均有過砷中毒報(bào)告[2]。近年來，砷中毒的情況得到明顯改善，但部分地區(qū)居民依舊長期接觸低水平砷所污染的飲用水和食物。大量研究表明，長期低中濃度（10～100 μg·L-1）砷暴露與多種不良健康結(jié)果有關(guān)，包括心血管和神經(jīng)系統(tǒng)疾病、癌癥、自身免疫性疾病等[3-4]。在人體內(nèi)，影響砷生物轉(zhuǎn)化和毒性效應(yīng)的因素很多，包括性別、宿主遺傳、營養(yǎng)狀況、飲食和生活方式等[5]。近年來，研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物和砷之間的相互作用也可成為了解砷毒性的一個(gè)重要因素。

腸道微生態(tài)由腸道菌群及腸道內(nèi)環(huán)境構(gòu)成，參與多項(xiàng)人體正常的生理代謝活動(dòng)并維持腸道內(nèi)外穩(wěn)態(tài)平衡。腸道菌群數(shù)量巨大、種類極其豐富[6]；同時(shí)，與許多疾病的發(fā)生發(fā)展相關(guān)，如糖尿病、肥胖、脂肪肝和炎癥性腸病等[7-9]。有研究發(fā)現(xiàn)砷通過細(xì)胞膜離子通道被腸道菌群吸收，腸道微生物群的存在可以顯著影響砷在體內(nèi)的代謝和吸收[10]，Gokulan等[11]研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)砷向有毒無機(jī)砷的重要轉(zhuǎn)化是由腸道菌群所調(diào)節(jié)，而Chi等[12]發(fā)現(xiàn)砷也可改變腸道菌群的結(jié)構(gòu)和代謝功能，特別是丙酮酸發(fā)酵、短鏈脂肪酸合成，進(jìn)而改變腸道內(nèi)多種重要的細(xì)菌功能途徑[13]。因此，腸道菌群和砷暴露之間的關(guān)系密不可分。機(jī)體長期接觸受砷污染的飲用水和食品[14]，生活在低砷環(huán)境中會(huì)嚴(yán)重影響人體的健康，然而低砷水平與腸道菌群之間關(guān)系的相關(guān)研究較少。本文通過構(gòu)建亞慢性低劑量砷暴露SD大鼠模型，探究低劑量砷暴露對腸道及菌群的影響，以期為低砷污染造成的人體危害發(fā)現(xiàn)特定的菌群標(biāo)志物，為砷中毒的防治提供新的視角。

1 材料與方法（Materials and methods）

1.1 試劑與儀器

亞砷酸鈉（Sigma公司，美國，序列號C1386-50G，純度98.9%）；顯色基質(zhì)鱟試劑盒（廈門鰲試劑生物科技股份有限公司，中國）；AxyPrep DNA Gel Extraction Kit （Axygen Biosciences，美國）；硼氫化鉀和鹽酸為優(yōu)級純，其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

ZT-12P2組織脫水機(jī)（上海華巖儀器設(shè)備有限公司，中國）；μQuant Max200超級酶標(biāo)儀（Bio-Tek公司，美國）；LEICA RM2135旋轉(zhuǎn)式超薄切片機(jī)（徠卡公司，德國）；HI1220徠卡烘片機(jī)（徠卡公司，德國）；AF-630A原子熒光光譜儀（北京瑞利分析儀器有限公司，中國）。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組

從貴州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心購買18只SPF級SD雄鼠（許可號SCXK（Liao）2020-0001），體質(zhì)量約（160±20） g，于SPF級動(dòng)物房，籠子飼養(yǎng)，自由攝食和飲水，人工照明，光照明暗交替12 h·d-1。實(shí)驗(yàn)前飼養(yǎng)7 d以適應(yīng)環(huán)境。正常給予常規(guī)飼料及純凈水。本研究方案均嚴(yán)格按照動(dòng)物倫理程序和規(guī)范處理（動(dòng)物倫理審批號1800828）。將18只SD大鼠按照體質(zhì)量隨機(jī)分為3組，每組6只，分為NC組（正常飼料對照組）、AS1組（砷組）、AS2組（砷組）。NC組給予去離子水灌胃，AS1組給予亞砷酸鈉1 mg·kg-1灌胃，持續(xù)染毒12周，AS2組給與亞砷酸鈉1 mg·kg-1灌胃，持續(xù)染毒16周，一周6 d，每天一次，灌胃量20 mL·kg-1。

1.3 盲腸內(nèi)容物高通量測序分析

盲腸內(nèi)容物中菌群分析采用高通量測序儀Illumina Miseq對16SrRNA基因進(jìn)行檢測。根據(jù)AxyPrep DNA Gel Extraction Kit （Axygen Biosciences，美國）說明書進(jìn)行微生物群落總DNA抽提，使用1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA的提取質(zhì)量，使用NanoDrop2000測定DNA濃度和純度；使用338F（5’-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3’）和806R（5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’）對16SrRNA基因V3～V4可變區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增程序如下：95 ℃預(yù)變性3 min，27個(gè)循環(huán)（95 ℃變性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s），然后72 ℃穩(wěn)定延伸10 min，最后在4 ℃進(jìn)行保存（ABI GeneAmp?9700型PCR儀）。PCR反應(yīng)體系為：5×TransStart FastPfu緩沖液4 μL，dNTPs （2.5 mmol·L-1） 2 μL，上游引物（5 μmol·L-1） 0.8 μL，下游引物（5 μmol·L-1） 0.8 μL，TransStart FastPfu DNA聚合酶0.4 μL，模板DNA 10 ng，ddH2O補(bǔ)足至20 μL。采用Illumina公司的Miseq PE300平臺進(jìn)行測序。

1.4 結(jié)腸組織病理學(xué)分析

取結(jié)腸用于組織病理學(xué)分析。取結(jié)腸遠(yuǎn)端1 cm處，取材后用10%中性福爾馬林固定，經(jīng)75%、80%、95%和100%乙醇脫水透明，石蠟包埋，按照標(biāo)準(zhǔn)程序切厚度為4 μm薄片，進(jìn)行HE染色，使用徠卡顯微鏡Aperio versa 8拍攝圖像。

1.5 結(jié)腸組織砷含量的測定

分別取各組大鼠結(jié)腸組織0.10～0.12 g，加入適量硝酸，利用高溫高壓消解罐充分消化后，定容，待測。采用非完全消化-火焰原子吸收光譜法（FAAS）測定組織中砷元素含量。

1.6 細(xì)菌移位和內(nèi)毒素的檢測

在嚴(yán)格無菌條件下取腸系膜淋巴結(jié)（MLN）組織于無菌EP管中，稱量后按1∶9 （g∶mL）比例加入無菌PBS。用滅菌勻漿器研磨，取200 μL涂勻于麥康凱培養(yǎng)液平皿，37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中孵育24 h，觀察細(xì)菌生長情況。采用顯色基質(zhì)鱟試劑盒檢測肝門靜脈內(nèi)毒素（LPS）水平，嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以Mean±SME表示，多樣本均數(shù)比較，方差齊時(shí)采用one-way ANOVA分析，方差不齊時(shí)采用welch檢驗(yàn)分析；進(jìn)一步兩兩比較采用LSD法，若方差不齊時(shí)采用Dunnett-t檢驗(yàn)法，P<0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，采用Graphpad prism 8.0軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果（Results）

2.1 一般情況和體質(zhì)量

NC組大鼠發(fā)育正常，精神良好，毛發(fā)有光澤，無脫毛現(xiàn)象；模型組大鼠生長良好，毛發(fā)色澤較暗淡，個(gè)別大鼠有脫毛，稀便的狀況，精神一般，行走正常，活動(dòng)量減少。飼喂相同的時(shí)間，與對照組相比，模型組體質(zhì)量變化不大（圖1）。

圖1 大鼠體質(zhì)量變化注：NC表示正常組；AS1表示砷組（12周）；AS2表示砷組（16周）。Fig. 1 Changes in body weight of ratsNote: NC represents control group; AS1 represents arsenic group （12 weeks）; AS2 represents arsenic group （16 weeks）.

2.2 低砷對大鼠結(jié)腸的影響

結(jié)腸組織病理切片結(jié)果顯示，NC組大鼠的結(jié)腸結(jié)構(gòu)完整，腸絨毛排列緊密，無缺損，無炎性細(xì)胞浸潤；AS1組可見腸絨毛排列稀疏，空隙較大，部分出現(xiàn)斷裂；AS2組明顯可見炎性細(xì)胞浸潤，腸絨毛間隙大，杯狀細(xì)胞減少，如圖2所示。從結(jié)腸的長度結(jié)果可知，與NC組相比，AS1組和AS2組的長度縮短，隨著低砷暴露的時(shí)間增加，結(jié)腸的長度逐漸變短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），如圖3（a）～（d）所示。與NC組相比，AS1組和AS2組的砷含量隨暴露時(shí)間增加，組織中砷含量逐漸增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），如圖3（e）所示。

2.3 低砷對細(xì)菌移位的影響

如圖4（a）～（c）所示，NC組未出現(xiàn)革蘭氏陰性菌細(xì)菌菌落，在AS1組可看出有少數(shù)的革蘭氏陰性菌移位到腸系膜淋巴結(jié)，與AS1組相比，AS2組革蘭氏陰性菌數(shù)量增加。檢測肝門靜脈中的LPS含量，與正常組相比，隨砷暴露時(shí)間增加，LPS含量顯著增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），如圖4（d）所示。

圖2 大鼠結(jié)腸HE染色（×100）注：（a） 對照組；（b） AS1組；（c） AS2組。Fig. 2 HE staining of rat colon （×100）Note: （a） The control group; （b） The AS1 group; （c） The AS2 group.

圖3 大鼠結(jié)腸長度及腸砷含量的變化注：（a） AS2組，（b） AS1組，（c） 對照組，（d） 結(jié)腸長度，（e） 腸砷含量；*表示與對照組相比P<0.05。Fig. 3 Changes of colon length and the arsenic content of colon tissue in ratsNote: （a） The AS2 group, （b） The AS1 group, （c） The control group, （d） The length of colon, （e） Arsenic contents of colon; *represents P<0.05 vs. control group.

圖4 細(xì)菌移位及內(nèi)毒素的水平注：（a） 對照組，（b） AS1組，（c） AS2組，（d） 內(nèi)毒素（LPS）含量；*表示與對照組相比P<0.05。Fig. 4 Bacterial translocation and endotoxin contentsNote: （a） The control group, （b） The AS1 group, （c） The AS2 group, （d） lipopolysaccharide （LPS） contents; *represents P<0.05 vs. control group.

2.4 低砷對大鼠腸道菌群多樣性的影響

通常用Chao指數(shù)和ACE指數(shù)來體現(xiàn)群落豐富度，用Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)來體現(xiàn)群落均勻度。Chao或ACE越大，表明群落的豐富度越高；Simpson指數(shù)值越大，群落多樣性越低，Shannon值越大，群落多樣性越高。如圖5（a）和（b）所示，結(jié)合4個(gè)指數(shù)結(jié)果可知，砷組的群落多樣性比NC組高，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。從每組樣本中隨機(jī)抽樣測定單個(gè)樣品序列數(shù)，繪制稀釋性曲線，預(yù)測當(dāng)前樣本的物種多樣性水平，隨著抽樣測序數(shù)加大，橫軸樣本序列數(shù)2.2萬之后，曲線斜率越來越小，趨于與橫軸平行，即每組樣本獲得了足夠的測序數(shù)據(jù)的支持，如圖5（e）所示。對各組腸道菌群差異性分析采取了主坐標(biāo)分析法（PCoA）和偏最小二乘法判別分析（PLS-DA），在正常組和AS1組之間顯示出明顯的聚類趨勢，表明微生物組成存在很大差異。隨著砷暴露時(shí)間增加，盡管存在個(gè)體差異，大鼠AS2中的微生物群也發(fā)生明顯分離，如圖6所示。

圖5 大鼠腸道菌群多樣性指數(shù)分析注：（a） Shannon指數(shù)；（b） Simpson指數(shù)；（c） Chao指數(shù)；（d） Ace指數(shù)；（e） 稀釋性曲線。Fig. 5 Analysis of the diversity index of intestinal microflora in ratsNote: （a） Shannon index; （b） Simpson index; （c） Chao index; （d） Ace index; （e） Rarefaction curve.

圖6 大鼠腸道菌群PCoA和PLS-DA分析注：（a） PCoA分析；（b） PLS-DA分析。Fig. 6 Analysis of the PCoA and PLS-DA of intestinal microflora in ratsNote: （a） Analysis of the PCoA; （b） Analysis of the PLS-DA.

2.5 低砷對大鼠腸道菌群門水平組成的影響

所有樣品均包含厚壁菌門（Firmicutes）、擬桿菌門（Bacteroidota）、Patescibacteria、放線菌門（Actinobacteriota），其中Firmicutes在各組腸道菌群含量最高，由圖7（a）可知，3組中厚壁菌門的豐度逐漸減少，且具有時(shí)間依賴性，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），AS1組與AS2組分別占90.31%和86.97%，低于NC組的96.65%；擬桿菌門的豐度隨砷暴露時(shí)間增加，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；放線菌門在AS1組最高，占比2.13%，隨著砷暴露的時(shí)間增加，豐度減少，占比0.50%，如圖7（b）～（d）所示。

2.6 低砷對大鼠腸道菌群屬水平組成的影響

大鼠腸道菌群主要由梭菌屬（Clostridia）、Romboustia、脫硫弧菌屬（Desulfovibrio）、丹毒絲菌（Erysipelotrichaceae）和Roseburia等組成。其中Roseburia、Anaerovoracaceae和Blautia的豐度隨砷暴露的時(shí)間增加而顯著下降（P<0.05）；在AS1組中雙歧桿菌（Bifidobacterium）、Romboutsia的豐度有升高的趨勢，但砷暴露時(shí)間增加，其豐度顯著降低（P<0.05）；與NC組相比較，Erysipelotrichaceae、Quinella、Muribaculaceae、Desulfovibrio、Faecalibaculum、Clostridium_sensu_stricto_1和Lachnoclostridium的豐度有升高的趨勢，隨著砷暴露時(shí)間的增加，AS2組中Erysipelotrichaceae、Quinella和Faecalibaculum的豐度顯著增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），如圖8所示。各組大鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)存在差異，均有表達(dá)具有明顯差異的菌群。LEfSe采用線性判別分析（LDA）來估算每個(gè)組分豐度對差異效果影響的大小。因此，本研究以LDA>3為篩選標(biāo)準(zhǔn)，其中，對照組有16個(gè)差異明顯的菌群，主要以Firmictes、Lachnospirales為主；AS1組有15個(gè)表達(dá)具有明顯差異的菌群，包括Actinobacteria、Bifidobacterium和Faecalibaculum等菌群；AS2組有差異的菌群10個(gè)，包括Quinella、Selenomonadaceae和Erysipelotrichaceae等，如圖9所示。

圖7 大鼠腸道菌群在門水平的組成注：（a） 各組菌群門水平的組成；（b） 對照組菌群的占比；（c） AS1組菌群的占比；（d） AS2組菌群的占比。Fig. 7 Composition of the rat gut microbiota at the phylum levelNote: （a） The composition of the microbiota in each group at the phylum level; （b） The proportion of the microbiota in the control group; （c） The proportion of the microbiota in the AS1 group; （d） The proportion of the microbiota in the AS2 group.

圖8 大鼠腸道菌群在屬水平的組成注：（a） Romboustia和Roseburia菌的豐度，（b） Bifidobacteriu和Anaerovoracaceae菌的豐度，（c） Clostridium _sensu _stricto _1和Lachnoclostridium菌的豐度，（d） Muribaculaceae和Blautia菌的豐度，（e） Quinella和Faecalibaculum菌的豐度，（f） Erysipelotrichaceae和Desulfovibrio菌的豐度；*表示與對照組相比P<0.05，**表示與對照組相比P<0.01。Fig. 8 Composition of the rat gut microbiota at the genus levelNote: （a） Abundance of Romboustia and Roseburia, （b） Abundance of Bifidobacteriu and Anaerovoracaceae, （c） Abundance ofClostridium_sensu_stricto_1 and Lachnoclostridium, （d） Abundance of Muribaculaceae and Blautia, （e） Abundance of Quinella and Faecalibaculum, （f） Abundance of Erysipelotrichaceae and Desulfovibrio; *represents P<0.05 vs. control group, **represents P<0.01 vs. control group.

3 討論（Discussion）

由于人類接觸低水平砷污染的飲用水和食物，長期暴露在低砷環(huán)境中，從而引發(fā)疾病，同時(shí)關(guān)于腸道菌群的大量研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)菌群與許多疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，因此，本研究采用亞慢性低劑量濃度亞砷酸鈉染毒健康SD大鼠12周、16周，發(fā)現(xiàn)砷組的腸絨毛排列紊亂，間隙大，隨著砷暴露時(shí)間的增加，有炎性細(xì)胞的浸潤，并且結(jié)腸的長度顯著縮短，結(jié)腸自身吸收的砷含量逐漸升高，這與腸炎的癥狀和體征相類似[15]，提示低砷暴露隨著時(shí)間的增加，導(dǎo)致結(jié)腸病理結(jié)構(gòu)的改變，并伴有炎性反應(yīng)的發(fā)生，這與孫宇婷等[16]的研究結(jié)果一致。然而，腸道經(jīng)常暴露于酸、蛋白水解酶、飲食中的內(nèi)源性化合物和微生物中，由于自身的防御和修復(fù)機(jī)制，仍保持強(qiáng)大的生理代謝功能[17]，但當(dāng)腸道定植抗力被破壞，或者腸道屏障被削弱時(shí)，發(fā)生細(xì)菌移位（腸道內(nèi)活的細(xì)菌穿過腸道黏膜層進(jìn)入固有層，侵入腸道以外的部位），可使有害微生物及其代謝產(chǎn)物從腸道進(jìn)入血液，進(jìn)而加重炎癥和組織損傷[18]。腸系膜淋巴結(jié)是發(fā)生細(xì)菌移位最近的器官，因此，將腸系膜的淋巴結(jié)進(jìn)行革蘭氏陰性細(xì)菌培養(yǎng)，提示有細(xì)菌移位的現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)檢測肝門靜脈中內(nèi)毒素的含量，隨著砷暴露的時(shí)間增加，內(nèi)毒素的含量顯著增加，提示低砷暴露會(huì)導(dǎo)致腸道屏障削弱，加重結(jié)腸組織的損傷，發(fā)生腸漏現(xiàn)象。

內(nèi)毒素本質(zhì)是一種脂多糖，主要存在于革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁中，革蘭氏陰性菌裂解后，其通過細(xì)胞壁成分來發(fā)揮對宿主致病作用[19]，在Mosca等[20]的研究中，發(fā)現(xiàn)某些基因敲除或基因缺陷的小鼠在無菌環(huán)境中處于健康狀態(tài)，然而，當(dāng)腸道菌群灌腸后發(fā)生腸道炎性反應(yīng)。因此，腸道炎性反應(yīng)與菌群失調(diào)有著密切的關(guān)系。本研究中低砷暴露大鼠12周、16周，腸道菌群的整體物種多樣性無顯著性差異，提示大鼠微生物群落可能對低濃度砷暴露不敏感，與Dheer等[21]的研究結(jié)果相同。根據(jù)PCoA和PLS-DA分析結(jié)果可知，砷暴露組和對照組之間有明顯的聚類趨勢，3組之間的菌群構(gòu)成有顯著差異，提示低砷暴露對大鼠的腸道菌群的構(gòu)成是有影響的。從門水平上看，厚壁菌門是人體腸道微生態(tài)的優(yōu)勢菌門，是產(chǎn)生短鏈脂肪酸的能源生產(chǎn)原料。研究發(fā)現(xiàn)砷暴露組厚壁菌門的豐度均顯著下降，而Potera[22]給小鼠喂含砷飲用水也導(dǎo)致厚壁菌門顯著性減少。本研究還發(fā)現(xiàn)擬桿菌門的豐度與正常組相比逐漸升高，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)閿M桿菌門中存在耐砷性菌群，當(dāng)砷暴露時(shí)促使該類菌群豐度增加，相對厚壁菌門適應(yīng)性抗砷能力提高，導(dǎo)致擬桿菌門數(shù)量增加。然而在Man等[23]的研究中發(fā)現(xiàn)擬桿菌門數(shù)量的增加，與革蘭氏陰性細(xì)菌的LPS合成途徑密切相關(guān)。

圖9 LEfSe多級物種差異判別分析和LDA評分注：（a） LEfSe多級物種差異判別分析；（b） LDA評分。Fig. 9 Lefse multilevel species difference discriminant analysis and LDA scoreNote: （a） Analysis of Lefse multilevel species difference discriminant; （b） LDA score.

丹毒絲菌（Erysipelotrichaceae）屬于厚壁菌門，研究發(fā)現(xiàn)該菌群在疾病活動(dòng)期的人體內(nèi)呈上升的趨勢，并且與促炎因子TNF-α呈正相關(guān)[24]，Zagato等[25]的研究已證明Faecalibaculum菌能夠促進(jìn)腸道疾病的發(fā)生，在本研究中砷暴露組中的丹毒絲菌和Faecalibaculum菌豐度顯著增加，呈時(shí)間依賴性。Wu等[26]構(gòu)建的小鼠結(jié)腸炎模型中，脫硫弧菌（Desulfovibrio）的豐度增加，促進(jìn)結(jié)腸炎癥因子分泌增加，而在本實(shí)驗(yàn)中砷暴露后脫硫弧菌屬的豐度顯著升高，與文獻(xiàn)結(jié)果一致。在疾病活動(dòng)期，炎癥性腸病患者的主要標(biāo)志物Clostridium多樣性降低，并且Quinella菌和梭菌屬的關(guān)系密切[27]，本研究結(jié)果顯示，條件致病菌Clostridium_sensu_stricto_1、Lachnoclostridium和Quinella菌的豐度隨砷暴露時(shí)間呈上升的趨勢，結(jié)合LDA評分發(fā)現(xiàn)在砷暴露組中Faecalibaculum、Erysipelotrichaceae和Quinella菌的表達(dá)有明顯的差異，提示腸道損傷及炎性反應(yīng)的發(fā)生，可能和該類菌群有密切關(guān)系，其數(shù)量的增加促進(jìn)了促炎因子的分泌水平。Roseburia、Anaerovoracaceae和Blautia等菌群均被認(rèn)為是有益于腸道健康的菌群，能促進(jìn)丁酸、乙酸等短鏈脂肪酸的產(chǎn)生[28]，本研究發(fā)現(xiàn)砷暴露后該類菌群的豐度逐漸下降，隨著暴露時(shí)間的增加，下降越明顯。然而雙歧桿菌是眾所周知的有益菌，有趣的是，在本研究中AS1組雙歧桿菌的豐度顯著升高，隨著暴露時(shí)間的增加，其豐度隨之降低，提示雙歧桿菌可能是耐砷性菌群，受到砷刺激后，數(shù)量大幅度增加，產(chǎn)生了調(diào)節(jié)砷毒性作用的代謝物來維護(hù)菌群的穩(wěn)態(tài)，隨著砷暴露時(shí)間的增加，腸道中砷含量增多，超出自我調(diào)節(jié)范圍，病原菌豐度增加，雙歧桿菌的豐度也隨之降低，但雙歧桿菌是否具有耐砷性還需進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上所述，本文通過低砷暴露模型初步探討了亞慢性砷暴露對大鼠腸道菌群的影響，發(fā)現(xiàn)低砷可以擾亂腸道菌群的原有結(jié)構(gòu)，使保護(hù)性菌群的豐度如Roseburia、Anaerovoracaceae和Blautia減少，增加Faecalibaculum、Erysipelotrichaceae和Quinella等條件致病菌的豐度，呈現(xiàn)時(shí)間依賴性增高，加劇腸道損傷，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的易發(fā)。然而在低砷暴露時(shí)間不長的情況下，腸道中可能含有耐砷性菌群，可以調(diào)節(jié)砷毒性來抵消輕微的炎癥反應(yīng)。