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目的本课题拟以土霉素及氯霉素标准品,常见化脓性致病菌大肠埃希菌及金黄色葡萄球菌,以及易于获取的常见益生菌乳酸杆菌为研究对象,通过多因素多水平正交设计进行动物实验,在抗生素对小鼠进行菌群失调造模后,以常见的化脓性致病菌对小鼠进行攻击,观察致病菌的作用效果是否有增强。再以益生菌对肠道菌群进行调整,探讨益生菌缓解或恢复肠道菌群失调的效能,寻找影响肠道菌群分布的主要因素,以期为人体肠道微生态健康提供有力的科研证据。方法按照多因素多水平正交设计方案对各实验组分别采用土霉素、氯霉素连续灌胃3d,停药4d后给予不同种类和剂量致病菌连续灌胃7d,停药1d后给予不同剂量乳酸杆菌连续灌胃7d,停药1d后取小鼠盲肠内容物进行菌群选择培养,观察肠道菌群变化。结果(一)正常小鼠肠道菌群分布1.不同窝别小鼠肠道菌群分布实验不同时段中所采用小鼠的乳酸杆菌总数、肠杆菌总数、肠球菌总数及真菌总数差异均无统计学意义(p>0.05)。提示不同窝别的小鼠之间肠道菌群分布无差异,实验有效。2.不同性别小鼠肠道菌群分布不同性别小鼠的乳酸杆菌总数、肠杆菌总数、肠球菌总数及真菌总数差异均无统计学意义(p>0.05)。提示不同性别的小鼠之间肠道菌群分布无差异,实验有效。3.正常小鼠肠道菌群分布正常小鼠肠道内,肠杆菌所占比例最大,其次为乳酸杆菌,再次为肠球菌及真菌。(二)不同广谱抗生素作用下小鼠肠道菌群分布情况1.抗生素的直接作用随着土霉素剂量的减小,乳酸杆菌总数呈上升趋势,但肠杆菌、肠球菌及真菌随着土霉素剂量的降低一定的降低趋势。土霉素在不同剂量作用下小鼠肠道菌群之间差异无统计学意义(p>0.05)。随着氯霉素剂量的减小,乳酸杆菌总数变化无规律,肠杆菌及肠球菌出现上升趋势,但真菌变化较小。氯霉素低剂量组与对照组间(p=0.011<0.05),氯霉素高剂量组与低剂量组间(p=0.037<0.05),肠球菌总数差异均具有统计学意义。2.抗生素作用后细菌的再定植随着土霉素剂量的减小,乳酸杆菌总数的上升趋势消失,肠杆菌、肠球菌总数出现波动状态,真菌总数呈现降低趋势。提示土霉素在不同剂量作用下小鼠肠道菌群之间差异无统计学意义(p>0.05)。随着氯霉素剂量减小,肠杆菌、肠球菌总数呈现下降趋势,乳酸杆菌变化无规律。氯霉素中剂量组与对照组间(p=0.012<0.05),氯霉素低剂量组与对照组间(p=0.025<0.05),氯霉素高剂量组与中剂量组间(p=0.029<0.05),乳酸杆菌差异具有统计学意义。3.相同剂量不同种类抗生素作用相同剂量不同种类抗生素作用下,无论作用后是否自然恢复,小鼠肠道各菌群之间除抗生素中剂量组两抗生素种类作用下肠球菌总数差异有统计学意义外(p=0.027<0.05),其他剂量组两抗生素间差异均无统计学意义(p>0.05)。4.相同抗生素种类及其剂量作用下不同处理因素对小鼠肠道菌群的影响相同抗生素种类及其剂量作用下,处理因素不同,小鼠肠道菌群的差异经单因素方差分析差异无统计学意义(p>0.05)。(三)致病菌作用下小鼠肠道菌群分布情况在抗生素作用后,给予致病菌灌胃处理,除高剂量土霉素及高剂量大肠埃希菌处理组外,每一组均以肠杆菌所占比例最大。其次为乳酸杆菌,但土霉素低剂量加大肠埃希菌高剂量组、土霉素高剂量加金黄色葡萄球菌高剂量组以肠球菌所占比例居第二。不同抗生素种类及剂量作用后以大肠埃希菌进行处理的各剂量组间各类肠道菌群总数差异无统计学意义(p>0.05)。土霉素高剂量加金黄色葡萄球菌高剂量组与中剂量组间,乳酸杆菌总数差异(p=0.034<0.05),氯霉素高剂量加金黄色葡萄球菌高剂量组与对照组间,乳酸杆菌总数差异(p=0.008<0.05),低剂量组与对照组间,乳酸杆菌总数差异(p=0.026<0.05),低剂量组与对照组间,肠杆菌总数差异(p=0.000<0.05),氯霉素低剂量加金黄色葡萄球菌高剂量组与对照组间,肠杆菌总数差异(p=0.005<0.05),高剂量组与中剂量组间,肠杆菌总数(p=0.007<0.05),上述各组间差异均具有统计学意义。(四)乳酸杆菌拮抗作用对小鼠肠道菌群的影响不同乳酸杆菌剂量在不同处理因素作用后小鼠肠道菌群分布情况各异,加入不同处理因素后小鼠肠道菌群的分布会有一定的影响。部分实验组加入乳酸杆菌后肠道菌群失调有所恢复,多数实验组效果不明显。(五)小鼠肠道菌群分布影响因素影响肠道菌群分布变化的因素因菌种不同而异,其中影响乳酸杆菌总数的主要因素为抗生素种类,其回归方程为y=1.463-1.439x,影响肠杆菌总数的因素按影响作用从大到小分别为终末体重(x1)、设计分组(x2)、致病菌剂量(x3)及实验时间(窝别)(x4),其回归方程为y=-16.164+0.351x1+0.453x2+1.184x3+2.052x4,而肠球菌总数及真菌总数不受本次设计实验因素的影响。结论1.土霉素及氯霉素均可造成小鼠肠道菌群失调,呈现随抗生素剂量减小,乳酸杆菌所占比例增加,而肠杆菌及肠球菌随之比例降低的特征;土霉素对小鼠肠道肠杆菌及肠球菌抑菌作用较强,对乳酸杆菌作用稍弱;氯霉素对肠球菌、乳酸杆菌的影响较土霉素大,随着氯霉素剂量的减小乳酸杆菌呈下降趋势;停药后各类菌群仍出现降低趋势,其慢性毒性作用较大。2.大肠埃希菌或金黄色葡萄球菌作用后对肠道菌群的分布存在差异,氯霉素处理组,致病菌对肠道菌群的影响较明显,尤其金黄色葡萄球菌对乳酸杆菌影响较大,随着氯霉素和金黄色葡萄球菌的减少,乳酸杆菌增加。3.部分实验组,乳酸杆菌对致病菌的拮抗作用对调整和恢复肠道菌群平衡的有一定效果,多数实验组提高乳酸杆菌,减轻菌群失调程度、恢复肠道菌群平衡的作用不显著。4.影响小鼠肠道乳酸杆菌总数的主要因素为抗生素种类,土霉素影响较氯霉素大;影响肠杆菌总数的因素按影响作用从大到小分别为终末体重、实验设计分组、致病菌剂量及动物窝别,终末体重增加,可导致肠道肠杆菌增大;抗生素或致病菌种类及剂量或乳酸杆菌的剂量组合不同可影响肠杆菌的分布;大肠埃希菌或金黄色葡萄球菌的剂量减少可导致肠杆菌的增加;小鼠窝别不同对肠杆菌数量有影响;肠球菌总数及真菌总数未受影响。