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特異性敲除腸道m(xù)iR-146a 對(duì)小鼠腸道菌群的影響

2023-02-22 19:19:51邢利鵬朱嘉豪胡芳馨陳婷羅君誼孫加節(jié)張永亮習(xí)欠云
關(guān)鍵詞:宿主測(cè)序桿菌

邢利鵬 朱嘉豪 胡芳馨 陳婷 羅君誼 孫加節(jié) 張永亮 習(xí)欠云

摘要: 【目的】 miR-146a 作為抑炎因子,仍然不清楚其是否參與宿主與微生物間的互作,進(jìn)而影響腸道穩(wěn)態(tài),因此本文旨在研究miR-146a 對(duì)小鼠腸道菌群的影響?!痉椒ā恳阅c道m(xù)iR-146a 特異性敲除小鼠(CKO 鼠)及對(duì)照小鼠(Flox 鼠) 為研究對(duì)象,利用16S rRNA 高通量測(cè)序法檢測(cè)2 組空腸段的微生物菌群分布?!窘Y(jié)果】測(cè)序共獲得1 134 個(gè)用于物種分類的OTUs,包括 37 門、80 綱、161 目、198 科、261 屬、117 種的細(xì)菌;Flox 組和CKO 組小鼠的空腸微生物中共有46 個(gè)相同的OTUs;各組腸道微生物中厚壁菌門Firmicutes、擬桿菌門Bacteroidota、疣微菌門Verrucomicrobiota、變形菌門Proteobacteria 和脫硫桿菌門Desulfobacterota 是優(yōu)勢(shì)菌門;2 組腸道微生物群落組成整體相似,但CKO 組梭狀芽孢桿菌綱Clostridia 的平均相對(duì)豐度高于Flox 組(P=0.067),毛螺菌目Lachnospirales 平均相對(duì)豐度顯著高于Flox 組(P<0.05),其他層級(jí)組成無顯著差異?!窘Y(jié)論】 miR-146a 敲除可改變宿主腸道梭狀芽孢桿菌綱和毛螺菌目微生物的含量,為研究miR-146a 通過改變宿主腸道微生物豐度來影響腸道健康狀況提供參考。

關(guān)鍵詞: miR-146a;小鼠;腸道;特異性敲除;微生物

中圖分類號(hào): S511;S502文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào): 1001-411X(2023)02-0197-08

腸道微生物與動(dòng)物的健康關(guān)系密切。動(dòng)物腸道內(nèi)微生物的種類多、數(shù)量大。這群微生物與宿主互利共生,因其組成和分布的不同,發(fā)揮的功能也不同。腸道微生物不僅可以在機(jī)體代謝過程中提供底物、酶和能量,同時(shí)其代謝產(chǎn)物如脂肪酸等對(duì)機(jī)體上皮細(xì)胞生長與分化有促進(jìn)作用,此外還參與合成維生素以及各種離子吸收。腸道微生物與宿主在腸道黏膜表面的交流促進(jìn)了免疫系統(tǒng)的形成,從而構(gòu)建了重要的生物及免疫屏障[1]。隨著相關(guān)研究的不斷發(fā)展,腸道微生物不僅在維持機(jī)體健康中發(fā)揮作用,還參與了許多疾病的進(jìn)程。Qin 等[2] 于2012 年進(jìn)行了腸道微生物與Ⅱ型糖尿病的宏基因組關(guān)聯(lián)分析,研究結(jié)果表明在糖尿病患者與非糖尿病患者的中國人群中,腸道微生物組成發(fā)生改變,Ⅱ型糖尿病患者產(chǎn)丁酸細(xì)菌種類減少。一項(xiàng)對(duì)人類和小鼠微生物菌群的研究表明肥胖個(gè)體具有更高的從飲食中獲取能量的能力[3],其原因是肥胖與2 種主要細(xì)菌分支相對(duì)豐度的差異有關(guān),肥胖個(gè)體厚壁菌門Firmicutes 的相對(duì)豐度增加,擬桿菌門Bacteroidota的豐度減少。此外,一項(xiàng)通過宏基因組分析比較同卵雙胞胎和異卵雙胞胎及其母親的微生物群的研究,也支持了微生物多樣性減少會(huì)促進(jìn)熱量收集的結(jié)論[4]。最近的研究同樣表明,微生物基因計(jì)數(shù)低的個(gè)體有更多的全身炎癥、肥胖、胰島素抵抗和血脂異常[5]。

MicroRNAs(miRNAs) 是一類長度為18~25 核苷酸的非編碼小RNA 分子,通過與靶基因mRNA結(jié)合,導(dǎo)致其翻譯抑制或降解,在細(xì)胞增殖、分化以及其他生物過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[6]。其中miR-146a作為近些年來miRNAs 的研究熱點(diǎn)之一,其研究最早由T a g a n o v 等[ 7 ] 報(bào)道, 通過鑒定脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS) 誘導(dǎo)的人單核細(xì)胞系THP-1 中miRNA 表達(dá)譜發(fā)現(xiàn),其中miR-146、miR-132 和miR-155 表達(dá)顯著升高,且LPS 介導(dǎo)的miR-146a 表達(dá)的上調(diào)是以NF-κB 依賴的方式發(fā)生的。隨著miR-146a 研究的深入,發(fā)現(xiàn)其還與癌癥相關(guān)。結(jié)直腸癌(Colorectal cancer,CRC) 是世界上最常見的癌癥之一。2018 中國癌癥統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示:我國結(jié)直腸癌發(fā)病率、病死率在全部惡性腫瘤中分別位居第3 位、第5 位[8]。研究發(fā)現(xiàn)miR-146a 作為結(jié)腸炎癥和相關(guān)腫瘤發(fā)生的主要負(fù)調(diào)控因子,調(diào)節(jié)IL-17 反應(yīng),其高表達(dá)量與大概率延長結(jié)腸癌患者生存時(shí)間的表征相關(guān),同時(shí)miR-146a 缺陷的小鼠易患結(jié)腸炎相關(guān)和散發(fā)的CRC,并呈現(xiàn)出IL-17 信號(hào)的增強(qiáng)[9-10]。早在1974 年Reddy 等[11] 對(duì)無菌大鼠與普通大鼠每周注射10 mg/kg 1,2?二甲基肼,連續(xù)注射20 周,發(fā)現(xiàn)無菌大鼠無一只患病,而常規(guī)大鼠有17% 患上結(jié)直腸癌,表明腸道菌群對(duì)結(jié)直腸癌有調(diào)控作用。微生物群可以通過炎性介質(zhì)(如腫瘤壞死因子、NF-κB、白細(xì)胞介素和干擾素等)、微生物代謝物(如腸道微生物源脫氧膽酸、丁酸等) 以及環(huán)境因素(如飲食因素、身體不活動(dòng)、環(huán)境污染物等) 等影響結(jié)直腸癌的進(jìn)程[12]。

那么miR-146a 作為抑炎因子,是否參與宿主與微生物間的互作,進(jìn)而影響腸道菌群的穩(wěn)態(tài)?本文以miR-146a 條件性敲除小鼠為模型,通過采用16S rRNA 高通量測(cè)序技術(shù),研究miR-146a 對(duì)小鼠腸道菌群分布以及種類等方面的影響,以期為miR-146a 與微生物互作的研究提供有益的數(shù)據(jù)支持。

1 研究方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物繁育

miR-146a 腸道特異性敲除小鼠(Conditionalknockout mice,CKO 鼠) 由賽業(yè)(廣州) 生物科技有限公司制備,簡單來說,應(yīng)用CRISPR-Cas9 技術(shù)在miR-146a 基因外顯子1 兩端插入Flox 序列,經(jīng)PCR 可鑒定出基因組插入Flox 序列的陽性鼠為對(duì)照組鼠(Flox 鼠);為繁育CKO 鼠,將Flox 鼠與villus-Cre 工具鼠進(jìn)行雜交,其原理是villin-Cre 基因只在腸道中表達(dá)Cre 酶活性,Cre 酶可將2 個(gè)Flox 序列中間的片段剪切,從而達(dá)到敲除的目的,具體繁育方法見下文。小鼠為普通SPF 級(jí),均購自廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心(廣東佛山)。CKO 鼠的制備:首先將F0 代Flox+/+純合小鼠與villin-Cre 小鼠雜交,獲得F1 代Flox+/?Cre+小鼠。接著把F1 代Flox+/?Cre+小鼠再與F0 代Flox+/+純合小鼠雜交,獲得F2 代Flox+/+Cre+鼠,即CKO 鼠。試驗(yàn)開始前進(jìn)行小鼠基因型鑒定,取同一只小鼠的少量耳朵或尾巴組織對(duì)Flox(使用Flox 引物) 和Cre(使用villus-Cre 引物)(表1)2 個(gè)基因位點(diǎn)的PCR 產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳,F(xiàn)lox 鼠的FloxPCR 產(chǎn)物為單一206 bp 條帶,Cre PCR 產(chǎn)物無明顯條帶;CKO 鼠的Flox PCR 產(chǎn)物為單一206 bp 條帶,Cre PCR 產(chǎn)物為單一120 bp 條帶。將基因鑒定后的公鼠分為Flox 組與CKO 組各4 只,單籠飼養(yǎng),保證充足的飲水與飼料。

1.2 樣品采集

將6 周齡小鼠頸椎脫臼處死,用鑷子配合手術(shù)剪沿腹中線刨開腹部,分離出空腸段,再用剪刀縱切鋪平,用蓋玻片刮出黏膜,轉(zhuǎn)移至離心管用于后續(xù)16S rRNA 測(cè)序,組織部分轉(zhuǎn)移至新的離心管用于后續(xù)RNA 提取。

1.3 RNA 提取和qRT-PCR

使用 EZB 通用型 RNA 提取試劑盒(海方生物)提取組織總 RNA,并使用分光光度計(jì)(Nanodrop 2000,ThermoFisher) 測(cè)定 RNA 濃度。取 1 μg total RNA,使用 EZB 4×EZscript Reverse Transcription Mix II逆轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,mRNA 使用Oligo(dT)18引物進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,miR-146a-5p 使用特異性莖環(huán)引物(mmu-miR-146a-5p RT:GTCGTATCCAGTGCGTGTCGTGGAGTCGGCAATTGCACTGGATACGACAACCCA) 逆轉(zhuǎn)錄。得到的cDNA 稀釋 5倍,保存在?30 ℃ 冰箱待用。

qRT-PCR 使用 EZB 2× Color SYBR GreenqPCR Master Mix 進(jìn)行目的基因miR-146a-5p(使用mmu-miR-146a-5p 引物) 和內(nèi)參基因U6(使用mmu-U6 引物)(表1) 表達(dá)水平檢測(cè),基因表達(dá)結(jié)果使用 2?ΔCt 方法統(tǒng)計(jì)。

1.4 16S rRNA 測(cè)序

1 . 4 . 1 基因組D NA 的提取 樣品總基因組DNA 用CTAB/SDS 法提取后在10 g/L 的瓊脂糖凝膠上電泳檢測(cè)DNA 的質(zhì)量濃度和純度,最后用無菌水將DNA 質(zhì)量濃度稀釋至l μg/μL。

1.4.2 擴(kuò)增子一代 不同區(qū)域的16S rRNA/18SrRNA/ITS 基因用特異性引物(16S V4、18S V4、ITS1,表1) 進(jìn)行擴(kuò)增。參照Phusion?High-FidelityPCR Master Mix (New England Biolabs) 說明書進(jìn)行PCR 反應(yīng)。

1.4.3 PCR 產(chǎn)物定量和鑒定 將等量的1×上樣緩沖液與PCR 產(chǎn)物混合,在20 g/L 瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳檢測(cè)并用Qiagen Gel Extraction Kit (Qiagen)進(jìn)行PCR 產(chǎn)物純化。

1.4.4 文庫制備和測(cè)序 按照TruSeq?DNA PCRFreeSample Preparation Kit(Illumina) 說明書生成測(cè)序文庫,并添加索引代碼。使用Qubit?2.0 熒光計(jì)(Thermo Science) 和安捷倫生物分析儀2 100 系統(tǒng)對(duì)文庫質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。隨后在Illumina NovaSeq 平臺(tái)上對(duì)文庫進(jìn)行測(cè)序,獲得了250 bp 的成對(duì)末端閱讀序列。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到有效數(shù)據(jù)(Cleand a t a ), 基于有效數(shù)據(jù)進(jìn)行O T U s ( O p e r a t i o n a ltaxonomic units) 聚類和物種分類分析。根據(jù)OTUs 聚類結(jié)果,對(duì)每個(gè)OTU 的代表序列做物種注釋,同時(shí)對(duì)OTUs 進(jìn)行豐度、Alpha 和Beta 多樣性計(jì)算等分析。為進(jìn)一步挖掘分組樣本間的群落結(jié)構(gòu)差異,選用t 檢驗(yàn)等統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)分組樣本的物種組成和群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。用Tax4Fun 軟件對(duì)生態(tài)樣本中的微生物群落進(jìn)行功能預(yù)測(cè)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 腸道m(xù)iR-146a 敲除小鼠的鑒定

提取Flox 組和CKO 組小鼠空腸組織的RNA,對(duì)2 組空腸組織的miR-146a-5p 進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR 檢測(cè),結(jié)果表明,CKO 組小鼠空腸組織的miR-146a-5p 表達(dá)與Flox 組相比顯著降低(圖1)。

2.2 小鼠空腸微生物群落OTUs 分析

以97% 的一致性將序列聚類成為OTUs,共得到1 134 個(gè)OTUs,F(xiàn)lox 組、CKO 組分析共得到46 個(gè)相同的OTUs,但由于CKO 組間偏差較大,2 組之間并不存在顯著差異。根據(jù)注釋到的結(jié)果,所有樣本在不同等級(jí)上的種類數(shù)量依次為界(Kingdom):2;門(Phylum):37;綱(Class):80;目(Order):161;科(Family):198;屬(Genus):261;種(Species):117。

2.3 小鼠空腸微生物Alpha 多樣性分析

樣本內(nèi)的微生物群落的豐富度和多樣性用Alpha 多樣性分析,分析結(jié)果如表2 所示。由表2 可知,各組的Good coverage 指數(shù)均為0.999,說明測(cè)序數(shù)據(jù)覆蓋99.9% 的微生物,覆蓋度較好。CKO 組的Shannon 指數(shù)低于Flox 組,Ace、Chao1、Observed_species 指數(shù)高于Flox 組,但差異均不顯著(P>0.05)。

2.4 小鼠空腸微生物Beta 多樣性分析

通過分析圖2 中的不同樣本點(diǎn)的距離來判斷個(gè)體或群體間的差異,樣本的群落組成越相似,則它們?cè)谥鞒煞址治觯≒rincipal component analysis,PCA) 圖中的距離越接近。

由圖2 可知,PCA 顯示Flox 組和CKO 組中各樣本的組內(nèi)偏差較大,其微生物群落組成相似。

2.5 小鼠空腸微生物門水平物種分布以及有差異的物種分析

各組小鼠腸道微生物在門水平上,厚壁菌門Firmicutes、擬桿菌門Bacteroidota、疣微菌門Verrucomicrobiota、變形菌門Proteobacteria、脫硫桿菌門Desulfobacterota 豐度大于1%(圖3)。

CKO 組厚壁菌門、疣微菌門相對(duì)豐度與Flox 組相比分別高38.24%、44.44%,而擬桿菌門相對(duì)豐度比Flox 組低31.25%,但均差異不顯著(P>0.05)。從不同層級(jí)的物種豐度出發(fā),通過常規(guī)的t 檢驗(yàn)可以得到差異物種。在綱水平上,CKO 組和Flox組中梭狀芽孢桿菌綱Clostridia 的平均相對(duì)豐度分別為7.32% 和2.23%,2 組間差異不顯著(P=0.067);在目水平上,毛螺菌目Lachnospirales 在CKO 組和Flox 組中的平均相對(duì)豐度分別為1.40% 和0.50%,該物種在2 組間的差異顯著(P=0.013 5)。

2.6 Tax4Fun 功能預(yù)測(cè)的KEGG 通路分析

各組樣本Tax4Fun 預(yù)測(cè)到的功能主要集中在細(xì)胞進(jìn)程、環(huán)境信息處理、遺傳信息處理、人類疾病、代謝、有機(jī)體系統(tǒng)以及其他未分類的功能,其中與膜運(yùn)輸、遺傳信息翻譯、復(fù)制和修復(fù)、碳水化合物代謝、氨基酸代謝以及核苷酸代謝方面相關(guān)的基因相對(duì)豐度較高(圖4)。

2.7 KEGG 通路Level 1 相對(duì)豐度分析

以Level 1 相對(duì)豐度柱形圖(圖5) 為例,2 組間的預(yù)測(cè)功能無顯著差異,主要集中在代謝、遺傳信息處理與環(huán)境信息處理上。

3 討論與結(jié)論

微生物與宿主健康息息相關(guān),例如腸道微生物多樣性與長期體質(zhì)量增加呈負(fù)相關(guān),而與纖維攝入量呈正相關(guān)[13]。隨著生豬養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大,封閉式豬舍越來越多,存在通風(fēng)不順暢的因素,導(dǎo)致封閉式豬舍內(nèi)部存在大量的微生物、粉塵、內(nèi)毒素等,會(huì)形成微生物氣溶膠。微生物氣溶膠濃度過高,就會(huì)影響生豬健康[14]。近來李喜陽等[15] 通過對(duì)腹瀉和健康斷奶仔豬腸道微生物比較發(fā)現(xiàn),在門水平上,腹瀉組厚壁菌門、變形菌門、放線菌門和Myxococcota 的相對(duì)豐度顯著高于健康組,而擬桿菌門的相對(duì)豐度顯著低于健康組;在屬水平上,腹瀉組中羅伊氏乳桿菌L a c t o b a c i l l u s r e u t e r i 、M a r v i n b r y a n t i a 、消化球菌屬P e p t o c o c c u s 、Subgroup_10 和Bryobacter 的相對(duì)豐度顯著高于健康組,說明仔豬腸道菌群的結(jié)構(gòu)改變可能是仔豬發(fā)生腹瀉的重要原因。越來越多的研究表明,不僅腸道微生物群的組成能調(diào)控宿主的代謝活動(dòng),單個(gè)微生物的代謝產(chǎn)物也可以作為信號(hào)分子在宿主的代謝中發(fā)揮重要作用。微生物可以通過分泌代謝產(chǎn)物向宿主的上皮細(xì)胞發(fā)出信號(hào),如食物中不能被消化吸收的多糖在微生物糖苷酶的作用下生成短鏈脂肪酸(如乙酸、丙酸和丁酸),其可作為胃腸道上皮細(xì)胞的直接能源,還可通過體循環(huán)來調(diào)控宿主代謝[16];丙酸鹽和醋酸鹽可運(yùn)輸?shù)礁闻K來調(diào)控糖代謝和脂代謝進(jìn)而抑制糖尿病與肥胖的發(fā)生,且醋酸鹽還可以通過激活白色脂肪細(xì)胞中的G 蛋白偶聯(lián)受體41 來調(diào)節(jié)能量平衡[17];常規(guī)傳統(tǒng)方法與分子鑒定結(jié)果表明太子參內(nèi)生細(xì)菌RPB-32 為芽孢桿菌Bacillus sp.。與空白對(duì)照組相比,給予內(nèi)生菌代謝提取物的乙酸乙酯中劑量組、乙酸乙酯高劑量組、正丁醇低劑量組、正丁醇中劑量組及正丁醇高劑量組小鼠腸道乳酸菌數(shù)量顯著增加,正丁醇中劑量組的小鼠腸道腸球菌和正丁醇高劑量組的小鼠腸道腸桿菌數(shù)量顯著減少。初步判斷太子參內(nèi)生芽孢桿菌 RPB-32 代謝物(BM) 對(duì)腸道微生物組成有顯著作用,并可能對(duì)機(jī)體糖脂降解、抗感染和抗炎等方面有改善作用[18];大豆異黃酮的保健功能主要?dú)w功于其腸道代謝產(chǎn)物 S?雌馬酚。S?雌馬酚是豆類食品在腸道內(nèi)經(jīng)特定微生物代謝后產(chǎn)生的一種高度穩(wěn)定小分子,其與雌激素的結(jié)構(gòu)和功能高度相似,能與β?雌激素 (ER-β) 受體結(jié)合,具有防治更年期綜合征、心血管疾病和多種雌素依賴性癌癥的功能[19]。

此外miRNA 可通過特有的作用方式影響宿主腸道微生物。有研究[20] 報(bào)道,生姜外泌體樣納米顆粒(Ginger exosome-like nanoparticle,GELN) 優(yōu)先被乳酸桿菌科以GELN 脂質(zhì)依賴性方式吸收,并含有靶向鼠李糖乳桿菌(Lactobacillus rhamnosus GG,LGG) 中各種基因的miRNA。其中,GELN mdomiR-7267-3p 靶向LGG 單加氧酶ycnE 產(chǎn)生更多的吲哚?3?甲醛(Indole-3-carbaldehyde,I3A),GELNRNAs或I3A 是芳烴受體的配體,誘導(dǎo)IL-22 的產(chǎn)生,而IL-22 與屏障功能改善有關(guān)。GELN-RNA 可以通過IL-22 依賴性機(jī)制改善小鼠結(jié)腸炎。Guo 等[21]發(fā)現(xiàn),口服miRNA-10a-5p 可顯著防止體質(zhì)量增加,并改善高脂日糧喂養(yǎng)小鼠的葡萄糖耐量和胰島素敏感性,但破壞了顫螺菌屬Oscillospira、瘤胃球菌屬Ruminococcus 和毛螺菌科Lachnospiraceae 的晝夜波動(dòng)。miRNA 不僅存在于細(xì)胞外囊泡中,在小鼠和人類糞便樣本中含量也豐富。宿主腸道上皮細(xì)胞(Intestinal epithelial cells,IEC) 和Hopx+ 細(xì)胞是糞便 miRNA 的主要來源,這些 miRNA 可以進(jìn)入細(xì)菌,如具核梭桿菌Fusobacterium nucleatum 和大腸埃希菌Escherichia coli,特異性調(diào)節(jié)細(xì)菌基因轉(zhuǎn)錄,并影響細(xì)菌生長。 IEC-miRNA 缺陷 (Dicer1△IEC) 小鼠表現(xiàn)出腸道微生物群紊亂和結(jié)腸炎加劇,而野生型小鼠糞便 miRNA 移植可恢復(fù)缺陷小鼠糞便微生物結(jié)構(gòu)并改善結(jié)腸炎。這些發(fā)現(xiàn)既確定了糞便miRNA 塑造腸道微生物群的生理作用,也確定了操縱微生物組的潛在策略[22]。

miR-146a 作為一個(gè)抑炎因子,在脊髓損傷大鼠中的表達(dá)低于對(duì)照組,而TLR/NF-κB 信號(hào)通路相關(guān)基因和炎性細(xì)胞因子表達(dá)上調(diào),在注射agomiR-146 后,TLR/NF-κB 信號(hào)通路中的炎癥基因和細(xì)胞因子(IL-6 和IL-8) 明顯下調(diào)[23]。與此類似,在急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎大鼠模型中,miR-146a 高表達(dá)組能顯著改善關(guān)節(jié)腫脹指數(shù)、關(guān)節(jié)功能障礙指數(shù)和關(guān)節(jié)炎癥指數(shù)。同時(shí),miR-146a 的高表達(dá)明顯抑制滑膜組織中TLR4、MyD88、相關(guān)炎癥因子和NF-κB 的表達(dá)[24]。新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎(Neonatal necrotizingenterocolitis,NEC) 是新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房最常見的胃腸道急癥,病死率達(dá)30%。近年來,多項(xiàng)研究表明,早在NEC 發(fā)病前數(shù)天至數(shù)周,NEC 病兒已經(jīng)發(fā)生腸道菌群失調(diào)且革蘭陰性桿菌豐富度增多,即生態(tài)失調(diào)早于 NEC 發(fā)病[25]。以上證據(jù)說明腸道微生物菌群失調(diào)會(huì)導(dǎo)致腸道炎癥,而miR-146a 作為抑炎因子在許多炎癥進(jìn)程中發(fā)揮調(diào)控作用。

本研究中,腸道m(xù)iR-146a 特異性敲除能顯著提高毛螺菌目Lachnospirales 菌群的表達(dá)豐度。Zeng 等[ 2 6 ] 為了驗(yàn)證長期飼喂高脂料(High-fat,HF) 會(huì)加速炎癥過程和改變腸道菌群組成的假說,將C57BL/6 小鼠分別飼喂高脂(45% 能量) 和低脂(Low-fat,LF,10% 能量) 飼料36 周。研究結(jié)束時(shí),HF 組的體質(zhì)量比LF 組重35%,喂食 HF 飲食的小鼠血漿瘦素、IL6 和TNF-α濃度也升高,表明存在慢性炎癥,提取糞便 DNA 進(jìn)行16S rRNA 測(cè)序,發(fā)現(xiàn)與 LF 組相比,HF 組厚壁菌門、毛螺菌科以及毛螺菌科/鏈球菌科比例顯著升高,而這些細(xì)菌與代謝紊亂、糖尿病和結(jié)腸癌的發(fā)展有關(guān)。在他們的另一項(xiàng)有關(guān)非酒精性脂肪性肝?。∟on-alcoholic fatty liverdisease,NAFLD) 跟肥胖飲食關(guān)聯(lián)的研究發(fā)現(xiàn),晚期脂肪肝發(fā)展與喂養(yǎng)HF 飲食小鼠的肝臟炎癥、結(jié)腸繼發(fā)性膽汁酸及其相關(guān)細(xì)菌水平升高同時(shí)發(fā)生,其中包括梭狀芽孢桿菌綱和毛螺菌科的豐度增加[27]。

關(guān)于早期腸道微生物與特應(yīng)性皮炎( A t o p i cdermatitis,AD) 之間的關(guān)系的研究,缺乏機(jī)制的了解和確定的結(jié)果, 研究者調(diào)查了1 2 例6 月齡AD 嬰兒和12 例健康嬰兒腸道微生物區(qū)系的多樣性和組成,發(fā)現(xiàn)AD 患兒梭狀芽孢桿菌的相對(duì)豐度與AD 發(fā)病年齡相關(guān),與血液中嗜酸性粒細(xì)胞百分比呈負(fù)相關(guān)[ 2 8 ]。也有報(bào)道證明與健康組相比,從NEC 早產(chǎn)兒糞便樣本中分離到更多的酪酸梭菌和新生兒梭狀芽胞桿菌,并且這些菌具有更高的存活率與耐氣性[29]。上述資料提示,miR-146a 可能作用于腸道微生物,進(jìn)而調(diào)節(jié)腸道的發(fā)育與功能,但其具體機(jī)制還需作進(jìn)一步研究探討。

綜上所述,本研究利用miR-146a 腸道特異性敲除模型,首次研究了宿主miR-146a 敲除對(duì)腸道微生物的影響,結(jié)果表明miR-146a 敲除可改變宿主腸道微生物的含量, 即顯著增加毛螺菌目Lachnospirales 的平均相對(duì)豐度(P<0.05),同時(shí)梭狀芽孢桿菌綱Clostridia 的平均相對(duì)豐度有增加趨勢(shì)(P=0.067),為進(jìn)一步研究miR-146a 通過影響宿主腸道微生物來調(diào)節(jié)腸道炎癥進(jìn)程提供了參考。

參考文獻(xiàn):

OLSZAK T, AN D, ZEISSIG S, et al. Microbial exposureduring early life has persistent effects on natural killerT cell function[J]. Science, 2012, 336(6080): 489-493.

QIN J, LI Y, CAI Z, et al. A metagenome-wide associationstudy of gut microbiota in type 2 diabetes[J].Nature, 2012, 490(7418): 55-60.

TURNBAUGH P J, LEY R E, MAHOWALD M A, et al.An obesity-associated gut microbiome with increased capacityfor energy harvest[J]. Nature, 2006, 444(7122):1027-1031.

TURNBAUGH P J, HAMADY M, YATSUNENKO T,et al. A core gut microbiome in obese and lean twins[J].Nature, 2009, 457(7228): 480-484.

LE CHATELIER E, NIELSEN T, QIN J, et al. Richnessof human gut microbiome correlates with metabolicmarkers[J]. Nature, 2013, 500(7464): 541-546.

BARTEL D P. MicroRNAs: Genomics, biogenesis,mechanism, and function[J]. Cell, 2004, 116(2): 281-297.

TAGANOV K D, BOLDIN M P, CHANG K, et al. NF-κB-dependent induction of microRNA miR-146, an inhibitortargeted to signaling proteins of innate immuneresponses[J]. Proceedings of the National Academy ofSciences of the United States of America, 2006, 103(33):12481-12486.

中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會(huì). 中國結(jié)直腸癌診療規(guī)范2020 版[J]. 中華消化外科雜志, 2020, 19(6):563-588.

曾長青, 黃良祥, 鄭羽, 等. miR-146a 在結(jié)腸癌中的表達(dá)及意義[J]. 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2014, 34(3): 396-400.

REDDY B S, WEISBURGER J H, NARISAWA T, et al.Colon carcinogenesis in germ-free rats with 1, 2-dimethylhydrazineand N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine[J]. Cancer Research, 1974, 34(9): 2368-2372.

孔垂秀. 綜述微生物群與結(jié)直腸癌的關(guān)系研究[J]. 中國藥物與臨床, 2021, 21(23): 3839-3842.

MENNI C, JACKSON M A, PALLISTER T, et al. Gutmicrobiome diversity and high-fibre intake are related tolower long-term weight gain[J]. International Journal ofObesity, 2017, 41(7): 1099-1105.

溫新水. 封閉式豬舍內(nèi)微生物氣溶膠對(duì)生豬的影響[J].畜牧獸醫(yī)科技信息, 2019(12): 56.

李喜陽, 王中齊, 梁璐, 等. 腹瀉和健康斷奶仔豬腸道微生物比較分析[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī), 2021(17): 83-88.

CLARKE G, STILLING R M, KENNEDY P J, et al.Minireview: Gut microbiota: The neglected endocrine organ[J]. Molecular Endocrinology, 2014, 28(8): 1221-1238.

BAOTHMAN O A, ZAMZAMI M A, TAHER I, et al.The role of gut microbiota in the development of obesityand diabetes[J]. Lipids in Health and Disease, 2016, 15:108.

王俊麗, 歐陽湖, 謝虹雅, 等. 太子參內(nèi)生細(xì)菌RPB-32 的分類鑒定及其代謝物對(duì)小鼠腸道微生物群落的影響[J]. 微生物學(xué)通報(bào), 2021, 48(2): 502-515.

李海亮, 鄧穎, 王欣, 等. 腸道微生物代謝產(chǎn)物: S?雌馬酚與人類健康關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 中國微生態(tài)學(xué)雜志,2018, 30(3): 362-367.

TENG Y, REN Y, SAYED M, et al. Plant-derived exosomalmicroRNAs shape the gut microbiota[J]. Cell Host &Microbe, 2018, 24(5): 637-652.

GUO Y, ZHU X, ZENG S, et al. miRNA-10a-5p alleviatesinsulin resistance and maintains diurnal patterns oftriglycerides and gut microbiota in high-fat diet-fedmice[J]. Mediators of Inflammation, 2020, 2020:8192187. doi: 10.1155/2020/8192187.

LIU S, CUNHA A P D, REZENDE R M, et al. The hostshapes the gut microbiota via fecal microRNA[J]. CellHost & Microbe, 2016, 19(1): 32-43.

LV Z, CAO X, GUO Y, et al. Effects of miR-146a on repairand inflammation in rats with spinal cord injurythrough the TLR/NF-κB signaling pathway[J]. EuropeanReview for Medical and Pharmacological Sciences, 2019,23(11): 4558-4563.

CHEN X, GAO Q, ZHOU L, et al. MiR-146a alleviatesinflammation of acute gouty arthritis rats throughTLR4/MyD88 signal transduction pathway[J]. EuropeanReview for Medical and Pharmacological Sciences, 2019,23(21): 9230-9237.

王英豪, 戴立英. 新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎與腸道微生物群落關(guān)系的研究進(jìn)展[J]. 安徽醫(yī)藥, 2021, 25(12):2346-2350.

ZENG H, ISHAQ S L, ZHAO F, et al. Colonic inflammationaccompanies an increase of β-catenin signalingand Lachnospiraceae/Streptococcaceae bacteria in thehind gut of high-fat diet-fed mice[J]. The Journal of NutritionalBiochemistry, 2016, 35: 30-36.

ZENG H, LARSON K J, CHENG W, et al. Advancedliver steatosis accompanies an increase in hepatic inflammation,colonic, secondary bile acids and Lactobacillaceae/Lachnospiraceae bacteria in C57BL/6 mice fed ahigh-fat diet[J]. The Journal of Nutritional Biochemistry,2020, 78: 108336.

LEE E, LEE S, KANG M, et al. Clostridia in the gut andonset of atopic dermatitis via eosinophilicinflammation[J]. Annals of Allergy, Asthma & Immunology,2016, 117(1): 91-92.

SCHONHERR-HELLEC S, KLEIN G L, DELANNOYJ, et al. Clostridial strain-specific characteristics associatedwith necrotizing enterocolitis[J]. Applied and EnvironmentalMicrobiology, 2018, 84(7): e02428-17.

【責(zé)任編輯 莊 延】

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