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ICR小鼠肠道乳酸菌的多样性分析及其组成与糖尿病关系的初步研究

作　者: 孙立国
导　师: 赵立平
学　校: 上海交通大学
专　业: 微生物分子生态学与基因组学
关键词: 肠道乳酸菌菌株水平多样性乳酸菌类群特异性PCR-DGGE ERIC-PCR 链脲佐菌素(STZ) 糖尿病
分类号: R587.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

人和动物肠道内共生着数目庞大、结构复杂的微生物群落,其中乳酸菌被公认为对宿主有着众多有益的作用。近年来,通过对众多益生乳酸菌的研究,人们发现乳酸菌对宿主的健康功效具有菌株特异性,而且其益生作用在一定程度上受宿主肠道内菌群,特别是内生乳酸菌的影响。因此,对常用于测试益生菌作用的实验小鼠体内乳酸菌结构组成的详细分析将会对益生菌功效及作用机理的研究提供很大帮助。此外,我们实验室在采用分子生态学的方法来研究肠道菌群与STZ(链脲佐菌素)诱导的ICR小鼠糖尿病之间的关系时,发现一些乳杆菌与糖尿病的发生发展存在一定的关系。因此,本论文详细分析了ICR小鼠肠道内乳酸菌的结构组成,并根据“序列引导下的分离”,分离得到了一些可能与糖尿病相关的乳杆菌类型,并通过进一步的动物实验来验证这些乳杆菌与糖尿病发生、发展之间的关系。本文采用MRS乳酸菌选择性琼脂培养基对一只雄性ICR小鼠粪便样品中的乳酸菌进行分离培养,共得到96株乳酸菌分离物。运用核糖体DNA的PCR扩增产物限制性内切酶酶切分析(ARDRA, Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis)、ERIC-PCR(Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus Sequence)指纹图谱以及16S rRNA基因测序技术对这些分离物进行菌株水平多样性的分析和菌种鉴定。结果显示这些乳酸菌分离物均属于乳杆菌属,分属于四个种,其中罗伊氏乳杆菌(51株)和约氏乳酸菌(30株)占总乳酸菌数量的75%以上,为最优势的两个种。另外罗伊氏乳杆菌和约氏乳杆菌分别被分成5个和2个ERIC-PCR图谱类型,表明这两个种具有高度的菌株水平多样性。该个体粪便样品的乳酸菌类群特异性PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和乳酸菌类群特异性克隆文库的结果均证明分离得到的乳酸菌分离物能够准确代表该个体肠道内乳酸菌的组成和结构。这说明肠道内同一乳酸菌种内的不同菌株可能含有不同的功能基因,这对于进一步研究肠道内生乳杆菌以及外源益生菌的生态适应性(ecological adaptation)具有重大意义。通过乳酸菌类群特异性PCR-DGGE条带比对以及ERIC-PCR指纹图谱分型技术,共获得6株与糖尿病具有潜在关系的乳杆菌。将此6株乳杆菌混合物回接入ICR小鼠来验证乳杆菌和STZ诱导的糖尿病之间的关系。结果发现,实验组(灌胃此混合物)的造模成功率(72%)较模型对照组(灌胃对照试剂)的造模成功率(90%)有所下降,但实验组动物在造模后陆续死亡,而对照组动物正常。在本研究中没有找出死亡的直接原因,具体的关系和原理还有待进一步的实验研究。

ICR小鼠肠道乳酸菌的多样性分析及其组成与糖尿病关系的初步研究

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