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心血管疾病是全世界致死率最高的疾病之一，世界卫生组织预测2020年每年有近2400万人死于心血管疾病。冠心病、心肌梗死、高血压等心血管疾病共同的发病基础是动脉粥样硬化(Atherosclerosis，AS)，并且肥胖、高血脂、高血压、高血糖、缺乏运动和吸烟等都是动脉粥样硬化发生的重要危险因素。因此深入研究动脉粥样硬化疾病的发病机制，对于提高心血管疾病的防治具有非常重要的意义。
益生菌是指对人体或者动物有益且有活性的微生物，它主要包括酵母菌，乳酸菌，芽孢杆菌，双歧杆菌和肠球菌等类型。肠球菌是广泛存活于人类和动物体内的主要菌群之一，目前发现的益生作用包括能够产生抗生素保护人体健康以及分泌抑菌物质改善人体内环境，它的模式菌株包括肠球菌ATCC19433和NCIMB11508。
目前针对肠球菌的研究主要集中在它对肠道的保护作用上,对于防治心血管疾病的作用以及相关机制几乎是空白。因此我们构建小鼠的高胆固醇血症模型和动脉粥样硬化的ApoE-/-模型，分别探究两株益生肠球菌ATCC19433和NCIMB11508对高胆固醇血症疾病和动脉粥样硬化疾病发展的影响及作用机制，为研究和治疗心血管疾病提供新的思路和参考。
具体的研究内容和结论如下：
①我们成功构建了高胆固醇血症小鼠模型和动脉粥样硬化的ApoE-/-小鼠模型。一方面，我们分别对高胆固醇血症小鼠进行连续灌胃4周益生肠球菌ATCC19433和NCIMB11508，通过检测血清中相关生化指标，表明益生肠球菌ATCC19433和NCIMB11508都能够显著降低高胆固醇血症小鼠的胆固醇，并且益生肠球菌ATCC19433比NCIMB11508降低胆固醇的程度要大。另一方面，我们对ApoE-/-小鼠也分别进行连续12周灌胃益生肠球菌ATCC19433和NCIMB11508，小鼠的食物消耗量和体重等基本生长指标没有显著的改变，通过主动脉弓部在体的光学显微镜检测，主动脉大体油红O染色鉴定以及主动脉根部横截面油红O染色等实验方法，分析动脉粥样硬化斑块面积的变化，表明益生肠球菌NCIMB11508能够缓解ApoE-/-小鼠的动脉粥样硬化斑块的发展，而益生肠球菌ATCC19433对ApoE-/-小鼠的动脉粥样硬化斑块的发展并没有造成显著性的影响。
②我们研究发现益生肠球菌ATCC19433通过增加肝脏和小肠的胆固醇转运蛋白ABCG5和ABCG8从而显著降低高胆固醇血症小鼠的胆固醇。通过对肝脏组织油红O脂质染色，肝脏总胆固醇以及肝脏合成分解主要基因表达的检测，我们发现益生肠球菌ATCC19433能够降低高胆固醇血症小鼠的肝脏胆固醇含量，但不是通过影响肝脏胆固醇合成和分解来起作用的；最后，通过对肝脏和小肠组织的主要转运蛋白ABCG5和ABCG8的实时荧光定量PCR技术，蛋白质印迹技术和免疫荧光技术等实验手法，证实了益生肠球菌ATCC19433能够通过增加肝脏和小肠组织的主要胆固醇转运蛋白ABCG5和ABCG8的表达，促进胆固醇的排出，从而降低小鼠全身的胆固醇。
③我们研究发现益生肠球菌NCIMB11508能够缓解ApoE-/-小鼠的动脉粥样硬化斑块的发展。通过对主动脉根部炎症因子的免疫荧光技术，主动脉炎症因子的实时荧光定量PCR技术以及血液中脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)和炎症因子的酶联免疫吸附(Enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)检测，我们发现益生肠球菌NCIMB11508能够通过减少血液中LPS含量来减少炎症从而减缓动脉粥样硬化的发展。另外，我们也通过对血液中脂质生化检测，肝脏的油红O染色等实验，发现益生肠球菌NCIMB11508也能够通过降低胆固醇从而减少动脉粥样硬化斑块的发展。最后，通过高通量测序技术分析肠道菌群构成的变化，我们发现Roseburia,和Blautia等能够产生短链脂肪酸的菌群数量比例明显增加，接着我们利用高效液相色谱技术验证粪便中短链脂肪酸的含量，乙酸，丙酸和丁酸等主要短链脂肪酸的含量都显著升高。同时，我们也发现肠道菌群中益生菌阿克曼细菌也显著升高，促进肠道通透性的降低，减弱LPS从而降低动脉粥样硬化的发展。因此我们认为益生肠球菌NCIMB11508可能改变了肠道菌群的构成，从而促进短链脂肪酸含量的提高并且有效抑制LPS渗透，最终延缓动脉粥样硬化疾病的发展。
综上所述,本研究综合病理生理学，分子生物学，高通量测序等多项方法，通过高胆固醇血症和动脉粥样硬化小鼠模型，在一定程度上阐明了两株益生肠球菌ATCC19433和NCIMB11508对高胆固醇血症和动脉粥样硬化性疾病发展的影响及作用机制，为研究和治疗心血管疾病提供新的思路。
益生菌是指对人体或者动物有益且有活性的微生物，它主要包括酵母菌，乳酸菌，芽孢杆菌，双歧杆菌和肠球菌等类型。肠球菌是广泛存活于人类和动物体内的主要菌群之一，目前发现的益生作用包括能够产生抗生素保护人体健康以及分泌抑菌物质改善人体内环境，它的模式菌株包括肠球菌ATCC19433和NCIMB11508。
目前针对肠球菌的研究主要集中在它对肠道的保护作用上,对于防治心血管疾病的作用以及相关机制几乎是空白。因此我们构建小鼠的高胆固醇血症模型和动脉粥样硬化的ApoE-/-模型，分别探究两株益生肠球菌ATCC19433和NCIMB11508对高胆固醇血症疾病和动脉粥样硬化疾病发展的影响及作用机制，为研究和治疗心血管疾病提供新的思路和参考。
具体的研究内容和结论如下：
①我们成功构建了高胆固醇血症小鼠模型和动脉粥样硬化的ApoE-/-小鼠模型。一方面，我们分别对高胆固醇血症小鼠进行连续灌胃4周益生肠球菌ATCC19433和NCIMB11508，通过检测血清中相关生化指标，表明益生肠球菌ATCC19433和NCIMB11508都能够显著降低高胆固醇血症小鼠的胆固醇，并且益生肠球菌ATCC19433比NCIMB11508降低胆固醇的程度要大。另一方面，我们对ApoE-/-小鼠也分别进行连续12周灌胃益生肠球菌ATCC19433和NCIMB11508，小鼠的食物消耗量和体重等基本生长指标没有显著的改变，通过主动脉弓部在体的光学显微镜检测，主动脉大体油红O染色鉴定以及主动脉根部横截面油红O染色等实验方法，分析动脉粥样硬化斑块面积的变化，表明益生肠球菌NCIMB11508能够缓解ApoE-/-小鼠的动脉粥样硬化斑块的发展，而益生肠球菌ATCC19433对ApoE-/-小鼠的动脉粥样硬化斑块的发展并没有造成显著性的影响。
②我们研究发现益生肠球菌ATCC19433通过增加肝脏和小肠的胆固醇转运蛋白ABCG5和ABCG8从而显著降低高胆固醇血症小鼠的胆固醇。通过对肝脏组织油红O脂质染色，肝脏总胆固醇以及肝脏合成分解主要基因表达的检测，我们发现益生肠球菌ATCC19433能够降低高胆固醇血症小鼠的肝脏胆固醇含量，但不是通过影响肝脏胆固醇合成和分解来起作用的；最后，通过对肝脏和小肠组织的主要转运蛋白ABCG5和ABCG8的实时荧光定量PCR技术，蛋白质印迹技术和免疫荧光技术等实验手法，证实了益生肠球菌ATCC19433能够通过增加肝脏和小肠组织的主要胆固醇转运蛋白ABCG5和ABCG8的表达，促进胆固醇的排出，从而降低小鼠全身的胆固醇。
③我们研究发现益生肠球菌NCIMB11508能够缓解ApoE-/-小鼠的动脉粥样硬化斑块的发展。通过对主动脉根部炎症因子的免疫荧光技术，主动脉炎症因子的实时荧光定量PCR技术以及血液中脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)和炎症因子的酶联免疫吸附(Enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)检测，我们发现益生肠球菌NCIMB11508能够通过减少血液中LPS含量来减少炎症从而减缓动脉粥样硬化的发展。另外，我们也通过对血液中脂质生化检测，肝脏的油红O染色等实验，发现益生肠球菌NCIMB11508也能够通过降低胆固醇从而减少动脉粥样硬化斑块的发展。最后，通过高通量测序技术分析肠道菌群构成的变化，我们发现Roseburia,和Blautia等能够产生短链脂肪酸的菌群数量比例明显增加，接着我们利用高效液相色谱技术验证粪便中短链脂肪酸的含量，乙酸，丙酸和丁酸等主要短链脂肪酸的含量都显著升高。同时，我们也发现肠道菌群中益生菌阿克曼细菌也显著升高，促进肠道通透性的降低，减弱LPS从而降低动脉粥样硬化的发展。因此我们认为益生肠球菌NCIMB11508可能改变了肠道菌群的构成，从而促进短链脂肪酸含量的提高并且有效抑制LPS渗透，最终延缓动脉粥样硬化疾病的发展。
综上所述,本研究综合病理生理学，分子生物学，高通量测序等多项方法，通过高胆固醇血症和动脉粥样硬化小鼠模型，在一定程度上阐明了两株益生肠球菌ATCC19433和NCIMB11508对高胆固醇血症和动脉粥样硬化性疾病发展的影响及作用机制，为研究和治疗心血管疾病提供新的思路。