基于16S核糖体RNA测序研究健脾方对绝经后骨质疏松症小鼠肠道菌群的影响

摘要：

目的:探讨健脾方对绝经后骨质疏松症(osteoporosis,OP)小鼠肠道菌群的影响.方法:将30只雌性C57BL/6小鼠随机分为假手术组、模型组和健脾方组,每组10只.模型组和健脾方组小鼠通过双侧卵巢摘除术进行OP造模,假手术组小鼠打开腹腔后切除卵巢附近的一团脂肪组织,保留卵巢.造模后第7天,假手术组和模型组小鼠以生理盐水灌胃,健脾方组以健脾方药液灌胃(中药配方颗粒用量为54 mg·kg-1),3组小鼠均每天灌胃1次,每次0.2 mL,连续灌胃28 d.药物干预结束后,测定小鼠体质量,获取各组小鼠粪便样本、左侧股骨,切取子宫并称重,进行小鼠肠道菌群16S核糖体RNA测序分析及小鼠股骨病理学观察.结果:①一般情况.实验期间各组均无小鼠死亡.药物干预前,3组小鼠体质量的差异无统计学意义[(20.88±0.83)g,(20.65± 0.74)g,(20.59±0.47)g,F=0.484,P=0.622].药物干预结束后,模型组小鼠的体质量高于假手术组和健脾方组[(26.96± 1.63)g,(23.42±0.84)g,P=0.000;(26.96±1.63)g,(24.62±1.55)g,P=0.001],假手术组和健脾方组小鼠体质量的差异无统计学意义(P=0.063).假手术组小鼠的子宫质量高于模型组和健脾方组[(0.66±0.05)g,(0.24±0.05)g,P=0.000;(0.66± 0.05)g,(0.28±0.06)g,P=0.000],模型组和健脾方组小鼠子宫质量的差异无统计学意义(P=0.053).②小鼠肠道菌群丰度分析结果.假手术组与模型组含有499个共同操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)数据;除共同OTUs数据外,假手术组有87个特异性OTUs数据,模型组有74个特异性OTUs数据.模型组与健脾方组含有489个共同OTUs数据;除共同OTUs数据外,模型组有84个特异性OTUs数据,健脾方组有54个特异性OTUs数据.偏最小二乘法判别分析结果显示,3组小鼠肠道菌群丰度差异明显.③小鼠肠道菌群结构分析结果.物种累计曲线随样本量增加逐渐趋于平缓,说明样品中的物种已经基本被测序覆盖,测序数据量充足.3组小鼠肠道菌群相对丰度在门水平处于前4位的依次为拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、脱硫菌门,相对丰度在属水平处于前5位的依次为Muri菌属、乳杆菌属、拟普雷沃菌属、梭菌属、粪杆菌属.3组小鼠厚壁菌门、脱硫菌门相对丰度比较,总体差异均无统计学意义.假手术组和健脾方组拟杆菌门相对丰度均高于模型组(23.19±2.09,17.12±3.87,P=0.016;23.58±2.46,17.12±3.87,P=0.012)、放线菌门相对丰度低于模型组(0.32±0.29,0.79±0.31,P=0.027;0.26±0.07,0.79±0.31,P=0.014);其余各组间两两比较,组间差异均无统计学意义.3组小鼠Muri菌属、乳杆菌属、粪杆菌属相对丰度比较,总体差异均无统计学意义.假手术组拟普雷沃菌属相对丰度高于模型组(4.96±1.77,1.33±0.37,P=0.009)、梭菌属相对丰度低于模型组(0.45±0.17,1.41±0.18,P=0.000),健脾方组梭菌属相对丰度低于模型组(0.62±0.30,1.41±0.18,P=0.001);其余各组间两两比较,组间差异均无统计学意义.④健脾方组与模型组差异菌群KEGG分析结果.健脾方组与模型组有明显差异的代谢途径有维生素B6代谢、硫化物代谢、硒化物代谢、硫氨基酸代谢、硫胺素代谢、钙离子通道.⑤小鼠股骨病理学观察结果.模型组小鼠的骨小梁厚度、骨小梁数量均低于假手术组[(50.13±7.72)mm,(71.87±6.20)mm,P=0.000;(1.87±0.92)个·mm-1,(4.40±1.24)个·mm-1,P=0.000],骨小梁分离度高于假手术组[(344.60±41.32)mm,(205.80±27.21)mm,P=0.000].健脾方组小鼠的骨小梁厚度、骨小梁数量均低于假手术组[(60.53±6.38)mm,(71.87±6.20)mm,P=0.000;(3.13±0.92)个·mm-1,(4.40±1.24)个·mm-1,P=0.002],健脾方组与假手术组小鼠骨小梁分离度的差异无统计学意义.健脾方组小鼠的骨小梁厚度、骨小梁数量均高于模型组[(60.53±6.38)mm,(50.13±7.72)mm,P=0.000;(3.13±0.92)个·mm-1,(1.87±0.92)个·mm-1,P=0.002],骨小梁分离度低于模型组[(221.40±33.16)m,(344.60±41.32)mm,P=0.000].结论:健脾方能够调节绝经后OP小鼠肠道菌群结构,改变代谢途径,这可能是其治疗OP的作用机制之一.

关键词：骨质疏松、绝经后、胃肠道微生物群、RNA、核糖体、16S、健脾方

所属期刊栏目：35

分类号：R285.5;R658.3;S811.6

资助基金：国家自然科学基金;华东片区及市级中医专科筋骨病损专科联盟建设项目

在线出版日期：2023-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：11-17,23