研究背景与目的:放射性肠炎是接受盆腹部放射治疗的肿瘤患者的常见并发症,严重影响患者的生活质量。近年来随着放射治疗手段的广泛应用及癌症患者生存期的显著延长,放射性肠炎患病率也随之逐年升高,是一个亟待解决的医学问题。虽然已有研究表明该病在临床、病理等多个层面均有改变,其相关的病理生理机制仍未可知。近来年的研究表明肠道微生物在宿主的生理和病理状态中作为关键调节元件发挥着关键作用。然而,放射性肠损伤的微生物改变及其功能作用机制尚未明确。本研究旨在从肠道微生物组学和脂质组学角度探讨肠道菌群失衡所致代谢变化与放射性肠损伤疾病进程的关联,寻找辐射损伤、肠道菌群与宿主代谢之间的相互串扰机制。研究方法:1.首先采用单次大剂量照射的方法建立放射性肠损伤临床前动物模型。2.通过16s rDNA测序技术分析急慢性放射性肠损伤小鼠的肠道菌群结构改变,并明确相关的差异菌属;通过功能预测,聚焦菌群结构改变可能导致的宿主脂质代谢变化;3.通过高效液相色谱—串联质谱法方法进行全脂质组学分析,进一步验证急、慢性放射性肠损伤的特征性脂质代谢变化;4.通过多组学联合分析,探索辐射损伤、微生物群与宿主代谢之间的“串扰”关系,从系统的多组学研究中有效识别与获得大数据集中的主相关性。研究结果:1.我们通过单次18Gy照射小鼠腹部结直肠部位构建了一种贴近临床、特征性良好的急、慢性放射性肠损伤小鼠模型,并检测了相关的组织病理、炎症因子、影像学等指标,均证实了小鼠的肠损伤体征。2.16srDNA测序结果表明,急、慢性放射性肠损伤小鼠的肠道菌群结构与健康小鼠存在显著差异,且肠道菌群的多样性、均匀性等均显著降低,并随着病程变化波动。3.通过PICRUSt功能预测,我们发现肠道菌群紊乱可能导致宿主的脂质代谢变化;并且通过对放射性肠损伤组织标本进行全脂质组学分析,我们进一步证实了宿主肠道确实存在脂质代谢紊乱。4.随后,我们通过Spearman相关性分析,筛选出了Alistipes—PC(36:Oe)等7个菌属-脂质关联对在放射性肠损伤疾病进程中表现出最显著的功能相关性(r≥±0.8)。结论:本研究阐释了放射性肠损伤的肠道菌群失衡和脂代谢紊乱,其中12种菌属紊乱以及18个脂质大类、138种脂质代谢物异常,与放射性肠损伤的疾病进程密切相关;7个菌属-脂质关联对值得进一步深入研究,为探索辐射损伤、微生物群与宿主代谢之间的串扰作用提供了新的研究方向,提示改变肠道微生态系统以减轻辐射损伤的治疗策略。