昼夜节律紊乱对大鼠肠道菌群及肠道屏障的影响

作者:赵国杰; 卢悦; 崔博; 佘晓俊; 马科锋; 杲修杰; 王坤; 杨红莲; 王莹
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目的研究昼夜节律紊乱对机体和肠道屏障的影响,为预防和干预昼夜节律紊乱引起的健康问题提供理论依据。方法30只SD雄性大鼠随机分为对照组和昼夜节律紊乱组(以下简称紊乱组)。对照组大鼠暴露于正常光周期(12h光照/12h暗循环),障碍组大鼠暴露于反转光照循环(12h光照/12h暗循环,每3天反转一次,共5个周期)。采用16S r RNA测序技术对大鼠结肠的物种组成和群落结构进行了测定和分析。通过苏木精伊红染色法公司(HE)观察结肠的组织学变化。Western blot法检测闭塞素、Claudin1、Claudin3和ZO-1紧密连接蛋白的表达。结果与对照组相比,障碍组肠道菌群的多样性和组成有所减少和改变。在门静脉水平上,疾病组的肠道组织丰度(t=2.672,P=0.028)增加,但减少(t=2.732,P=0.024)和放线菌门(t=2.717,P=0.026)。在属水平上,疾病组肠道细菌(t=4.468,P=0.002)、瘤胃球菌(t=4.096,P=0.007)、梭状杆菌(t=2.619,P=0.038)和木聚糖真杆菌(t=2.500,P=0.041)的丰度降低。结肠粘膜下层轻度水肿,但粘膜上皮无明显损伤。结肠紧密连接蛋白occludin(t=7.283,P<0.001)、Claudin1(t=13.660,P<0.001)、Claudin3(t=10.596,P<0.001)和ZO-1(t=6.919,P<0.001)的表达降低。结论长期昼夜节律紊乱导致大鼠肠道菌群的组成和结构发生改变。长期昼夜节律紊乱也会破坏肠道紧密连接,从而破坏肠上皮屏障的完整性,进而增加肠道通透性。