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牦牛是生活在高海拔地区的特殊牛种,与平原动物相比具有耐低温、适低氧的特点,有研究表明其具有独特的肠道微生物组成。乳酸菌能够维持肠道稳态,且具有抗炎、抗氧化、促进脂质代谢和改善免疫的作用,常用于改善肠道疾病。肠黏膜炎(Intestinal Mucositis,IM)是指肠道黏膜的炎性损伤,主要由化疗或放疗所引起。5-氟尿嘧啶(5-FU)是一种抗癌药物,在癌症治疗中使用广泛,但其也会影响正常细胞的核酸和蛋白质合成,导致细胞凋亡和组织损伤,例如胃肠道基底细胞和黏膜细胞,从而引发IM。目前针对IM的治疗药物还很少,且多数存在明显的副作用或者价格昂贵。因此,本试验选取牦牛肠道及粪便进行乳酸菌的分离,希望筛选出性能优异的乳酸菌,探究其对5-FU所致小鼠肠黏膜炎的干预作用。结果如下:(1)牦牛源乳酸菌的分离鉴定与体外试验从10份牦牛瘤胃内容物样本中分离出4株具有良好益生性能的乳酸菌,分别为发酵乳杆菌A4、戊糖片球菌A3.4和A1.2、乳酸片球菌B1.9。发酵乳杆菌A4与其余3株相比,在0.3%胆盐的肉汤中处理3 h后存活率最高(p<0.001),而在p H=3.0的肉汤中,戊糖片球菌A3.4的存活率最高(p<0.001)。戊糖片球菌A3.4的疏水性和自凝集能力也好于其他三株菌。4株乳酸菌生长性能较好,均在培养10 h左右到达平台期,且具有较好的抑菌特性。安全性试验表明所分离菌株不具备溶血性,对大多数常见抗生素表现敏感。基于以上结果,将体外试验性能最佳的戊糖片球菌A3.4作为动物试验菌株,进行后续试验。(2)乳酸菌对肠黏膜炎小鼠的影响动物试验分为4组,分别为Control组、Probiotic组、5-FU组、Protection组。第1-14 d,Control组和5-FU组灌胃生理盐水,Probiotic组和Protection组灌胃戊糖片球菌A3.4(10~9CFU/m L),第15-19 d,5-FU组和Protection组腹腔注射5-FU(50mg/kg),Control组和Probiotic组腹腔注射生理盐水。造模开始后,5-FU组和Protection组与Control组比较体重下降明显(p<0.01)。分析小鼠的脏器指数,能发现经过5-FU处理后,小鼠的肝、脾指数都有所下降,并且与Control组相比差异显著(p<0.001);而Protection组小鼠的指数与5-FU组相比明显升高,差异显著(p<0.01);同时Probiotic组的脏器指数均高于Control组,脾脏指数上有差异(p<0.05),但是肝脏指数上差异不显著(p>0.05)。空肠组织HE染色切片观察病理变化,Control组和Probiotic组无异常,肠道组织完整,无病理变化;而5-FU组的切片能观察空肠组织损伤严重,这种损伤涉及黏膜、黏膜下层和肌层,包括肠绒毛的破损缩短,隐窝结构丧失,炎性细胞的浸润和肠壁变薄。而Protection组与5-FU组相比肠绒毛长度恢复,肠壁厚度恢复,炎症细胞浸润减少,各组织完整性较好。对各组小鼠血清进行抗氧化指标及MPO试剂盒检测发现,5-FU组小鼠T-SOD、T-AOC和GSH-Px含量与Control组相比显著下降(p<0.01),而MDA活性升高(p<0.01);Protection组的抗氧化指标显著高于5-FU组(p<0.01);5-FU组小鼠血清中MPO活力显著高于Control组(p<0.01),Protection组能降低MPO活力,但与Control组仍有差距。RT-q PCR结果表明5-FU组小鼠上调NLR受体的表达,从而介导炎症反应导致TNF-α、IL-6细胞因子含量增加。同时还会影响趋化因子CXCL-9和CXCL-5表达上调,抑炎因子IL-10的表达量下调。经过戊糖片球菌A3.4处理后的小鼠,其空肠炎性小体NLRP3的表达量下降(p<0.05),同时与炎症有关的CXCL-9、CXCL-5、IL-6、TNF-α细胞因子呈现下降的趋势(p<0.05),抑炎因子IL-10表达上升(p<0.05)。(3)乳酸菌对肠黏膜炎小鼠肠道菌群的影响小鼠盲肠门水平丰度较为丰富的是拟杆菌门、硬壁菌门、埃普西隆菌门、变形菌门和疣微菌门。属水平的是拟杆菌属、未明确属的Muribaculaceae菌、未明确属的毛螺菌属、螺杆菌属和NK4A136毛螺菌属。与Control组相比,5-FU组埃普西隆菌门含量显著上升(p<0.05);不动杆菌属、醋酸杆菌属和黄单孢菌属显著上升(p<0.05)。与5-FU组相比,Protection组软壁菌门和拟杆菌门显著上升(p<0.05);片球菌属、瘤胃菌属和阿克曼菌属显著上升(p<0.05)。可以看出5-FU的处理能导致小鼠肠道菌群的紊乱,使不动杆菌属、醋酸杆菌属和黄单孢菌属等有害菌丰度增加,而经过戊糖片球菌A3.4的处理,能使小鼠肠道中片球菌属和阿克曼菌属的相对丰度增加。这两种菌属能参与调节机体炎症反应,其丰度与一些代谢疾病成负相关。综上,乳酸菌的处理能改善5-FU所引起的肠黏膜炎症状。