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越来越多的研究表明肠道炎症与胆汁酸代谢紊乱和肠道菌群失衡有关。饮食结构的改变导致肠道菌群的变化,而肠道菌群形成的肠道微生态环境可直接影响肠道内环境稳态,并参与胆汁酸代谢。胆汁酸不仅能促进脂溶性物质的吸收,也是重要的细胞信号分子,它能刺激多种信号通路来调控一些重要的生物过程。胆汁酸是肠道菌群成熟的有力驱动因素,对细菌的细胞膜具有直接乳解作用,还可通过激活法尼酯受体（Farnesoid X receptor,FXR）介导的抗菌物质的合成。胆汁酸的代谢也受到肠道菌群的调控,主要是由胆汁酸作用于FXR信号通路调控肝脏内胆汁酸合成关键酶的水平。肠道菌群被认为是机体一个特殊功能“器官”,易受饮食等环境影响,研究显示,高脂饮食可改变肠道菌群组成,从而导致次级胆汁酸特别是脱氧胆酸（deoxycholic acid,DCA）的产生增加,次级胆汁酸通过对DNA的氧化损伤,以及炎症和NF-κB通路的激活等多种机制破坏结肠上皮结构和功能。肠道菌群-胆汁酸对话机制的紊乱参与肠道炎症的进展发生,但其中的机制未明。本研究运用DCA诱导的肠炎小鼠模型探讨肠道菌群和胆汁酸之间复杂的对话机制在胆汁酸性肠炎发生发展中的作用。第一部分脱氧胆酸诱导的肠炎小鼠肠道菌群及胆汁酸代谢的改变研究目的观察并分析脱氧胆酸在诱导小鼠肠炎过程中对肠道菌群及胆汁酸代谢的影响。研究方法1.给予C57BL/6小鼠含0.2%脱氧胆酸（常规饲料中按质量分数0.2%的比例添加脱氧胆酸,由无锡帆泊生物技术有限公司制作）的饲料连续24周构建胆汁酸相关性肠炎小鼠模型,对照组常规饲料喂养。2.常规肠道组织HE染色和肠道炎症组织学评分,评价回结肠道炎症情况。3.实时荧光定量PCR检测肝脏中小异二聚体伴侣受体（small heterodimer partner,Shp）基因和胆汁酸合成相关限速酶基因胆固醇羟化酶亚型Cyp7a1、Cyp7b1、Cyp8b1、Cyp27a1以及回肠末端有机溶质转运蛋白α（organic solute transporterα,Ost-α）、有机溶质转运蛋白β（organic solute transporterβ,Ost-β）、顶端钠依赖胆汁酸转运蛋白（apical sodium-dependent bile acid transporter,Asbt）、法尼酯受体（farnesoid X receptor,FXR）、成纤维细胞因子-15（fibroblast growth factor 15,FGF15）基因的转录情况。Western blotting检测回肠末端FXR、FGF15的蛋白表达水平。4.肠道菌群焦磷酸测序法检测粪便中肠道菌群变化。5.采用超高效液相色谱-串联质谱联用技术（high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,HPLC-MS）定量分析小鼠粪便中胆汁酸和短链脂肪酸的含量。研究结果1.脱氧胆酸组和对照组小鼠在喂养2周的平均体质量差异无统计学意义[（18.2±1.5）g比（17.9±1.2）g,P=0.76],在喂养24周的平均体质量差异也无显著差异[（22.7±2.5）g比（23.1±3.8）g,P=0.83]。喂养24周时,脱氧胆酸组小鼠结肠长度较对照组小鼠明显缩短[（4.31±0.23）cm比（7.32±0.20）cm,P＜0.01]。2.HE染色显示脱氧胆酸组小鼠末端回肠及结肠黏膜炎症细胞显著增多,且肠道炎症病理组织学评分较对照组明显升高（回肠:3.33±0.82比0.33±0.1,P＜0.001;结肠:3.83±1.17比0.50±0.20,P＜0.001）。3.与对照组小鼠相比,脱氧胆酸组小鼠的Chao值（186.14±22.96比262.63±12.90,P＜0.01）、Simpson值（0.82±0.07比0.94±0.02,P＜0.01）、Shannon值（3.92±0.72比5.38±0.50,P＜0.01）明显下降,提示脱氧胆酸组小鼠肠道菌群多样性明显降低。在菌门水平上,脱氧胆酸组小鼠肠道疣微菌门比例较对照组上升（0.05±0.01比0,P＜0.05）,而厚壁菌门比例下降（0.017±0.001比0.26±0.10,P＜0.05）,拟杆菌门无明显改变（0.69±0.11比0.47±0.26,P＞0.05）;在菌属水平上,脱氧胆酸组小鼠肠道中拟杆菌属比例较对照组上升（0.320±0.160比0.017±0.001,P＜0.05）,梭菌属XⅣa（0.0030±0.0008比0.0600±0.0020,P＜0.05）和XⅣb（0.57±0.45比0.94±0.47,P=0.208）比例下降。4.脱氧胆酸组小鼠粪便中总胆汁酸（20844.33±5604.29比5931.98±3674.14,P＜0.001）、初级胆汁酸（16808.04±5266.96比4064.21±2997.86,P＜0.001）、次级胆汁酸（4036.28±452.48比1726.89±752.74,P＜0.001）、结合胆汁酸（891.89±1113.09比340.66±372.13,P＜0.001）非结合胆汁酸（19952.43±5008.06比5374.91±3381.09,P＜0.001）,其中CA（9407.98±3526.20比2126.09±2351.65,P=0.016）、Tα-MCA（15.34±11.18比3.39±2.18,P=0.016）、Tβ-MCA（540.17±531.23比58.39±51.34,P=0.004）浓度较对照组明显升高,UDCA浓度下降（42.93±31.13比106.52±77.62,P=0.11）。这些发现表明,高DCA可导致小鼠体内胆汁酸代谢失衡,肠道菌群失衡可能在这一过程中起重要作用。5.与对照组相比,脱氧胆酸组回肠末端胆汁酸转运基因Ost-β表达明显减少（0.68±0.11比2.04±0.94,P＜0.05）,但Ost-α（0.88±0.27比1.27±0.28,P＞0.05）和Asbt（5.48±1.07比5.50±2.22,P＜0.05）改变不明显。胆汁酸信号分子FXR（0.73±0.22比1.58±0.19,P＜0.01）和FGF15基因表达明显减少（1.43±0.18比3.17±1.15,P＜0.01）,肝脏胆汁酸合成限速酶基因Cyp7a1（11.49±5.06比3.42±0.79,P＜0.05）、Cyp7b1（1.01±0.31比0.09±0.03,P＜0.05）、Cyb27a1（7.33±3.30比0.85±0.25,P＜0.05）较对照组表达明显增加,但Cyb8b1未见明显增加（3.00±1.04比2.30±0.82,P＞0.05）。WB结果也显示回肠末端FXR（0.56±0.28比1±0.26,P＜0.01）和FGF15（0.45±0.02比1±0.34,P＜0.01）蛋白表达量明显降低。研究结论24周含0.2%脱氧胆酸的饮食能诱导小鼠肠炎发生发展,可能与其破坏肠道菌群平衡以及通过FXR-FGF15信号通路的下调来促进肝脏胆汁酸合成有关。第二部分肠道菌群-法尼酯X受体轴的调节在改善脱氧胆酸诱导的小鼠肠道炎症中的作用研究目的探讨肠道菌群-法尼酯X受体轴在改善脱氧胆酸诱导的小鼠肠道炎症中所起的作用。研究方法1.将C57BL/6小鼠随机分配为3组,分别给予常规饮食、常规饮食+0.2%DCA、常规饮食+0.2%DCA+6周Fexaramine（FXR激动剂）。2.对回肠末端和结肠肠道组织HE染色及组织学评分;3.实时荧光定量PCR肝脏中Shp和胆汁酸合成相关限速酶基因Cyp7a1、Cyp7b1、Cyp8b1、Cyp27a1以及回肠Ost-α、Ost-β、Asbt、FXR、FGF15的转录情况。Western blotting检测回肠末端FXR、FGF15的蛋白表达水平。4.肠道菌群焦磷酸测序法检测粪便中肠道菌群变化。5.采用超高效液相色谱-串联质谱联用技术（high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,HPLC-MS）定量分析小鼠粪便中各种胆汁酸的含量。研究结果1.Fexaramine可减轻DCA诱导的肠道炎症,HE染色显示DCA+Fex组小鼠末端回肠及结肠黏膜炎症细胞显著减少,且肠道炎症病理组织学评分较DCA组明显降低（回肠:1.33±0.82比3.67±0.82,P＜0.001;结肠:1.50±0.55比3.00±0.63,P＜0.01）。2.DCA+Fex组小鼠回肠Ostα（0.74±0.41比0.69±0.88,P=0.513）、Ostβ（0.77±0.29比0.13±0.07,P＜0.05）m RNA水平增加。此外,DCA+Fex组小鼠的肠道FXR（1.25±0.57比0.19±0.18,P＜0.05）和FGF15（0.94±0.21比0.19±0.26,P＜0.05）m RNA水平增加。而肝脏Cyp7a1（0.14±0.15比1.77±0.41,P＜0.05）、Cyp7b1（0.54±0.20比1.44±0.45,P＜0.05）、Cyp27a1（0.56±0.44比1.96±0.42,P＜0.05）、Cyp8b1（0.69±0.09比0.96±0.26,P=0.083）等胆汁酸合成相关酶的m RNA水平下调。3.多样性指数Chao（339.71±47.41比314.25±36.88,P=0.24）和Shannon指数（5.77±0.36比5.36±0.34,P=0.13）在DCA+Fex和DCA组间差异不显著,Simpson指数（0.96±0.01比0.93±0.02,P＜0.01）在给予fexaramine后明显增加。给予fexaramine后,在菌门水平上,小鼠肠道厚壁菌门比例上升（29.81±10.15比22.63±7.41,P＜0.05）,拟杆菌门有所下降（62.86±16.60比67.13±13.63,P=0.85）。在菌属水平上,与DCA组相比,DCA+Fex组的有益菌,包括Akkermansia（2.58±4.37比4.83±8.33,P=0.176）和产SCFAs的细菌丰度更高（Clostridium XIVa:6.86±7.27比2.24±2.88,P＜0.05;Bifidobacterium:0.42±0.30比0.07±0.13,P＜0.05;Lactobacillus:22.24±10.29比17.95±13.60,P=0.445;Ruminococcus:0.2±0.25比0.06±0.08,P=0.296;Bacteroides:1.90±1.43比1.38±1.18,P=0.337）,而致病菌Helicobacteria丰度较低（3.07±4.56比14.74±6.75,P＜0.001）。4.与DCA组相比,DCA+Fex组小鼠的粪便总胆汁酸（7700.33±2867.24比20844.33±5604.29,P＜0.001）,初级胆汁酸（4529.44±2253.81比16808.04±5266.96,P＜0.001）,次级胆汁酸（3170.89±621.31比4036.28±452.28,P＜0.05）,结合胆汁酸（169.50±123.80比891.89±1113.09,P=0.145）和未结合胆汁酸（7530.83±2798.94比19952.43±5008.06,P＜0.001）的含量显著减少。其中DCA（2187.47±398.23比3020.41±194.42,P＜0.01）、Tβ-MCA（76.79±29.69比540.17±531.23,P＜0.01）和Tα-MCA（4.63±0.50比15.34±11.18,P＜0.05）含量显著降低（图6d）,UDCA含量（93.59±46.82比42.93±31.13,P=0.072）增高。5.与DCA组相比,DCA+Fex组的粪便中SCFAs水平更高（乙酸:15.42±6.21比12.18±6.94,P=0.414;丙酸:2.72±1.40比1.56±1.56,P=0.204）,尤其是丁酸盐（2.10±1.59比0.47±0.60,P＜0.05）研究结论脱氧胆酸诱导的肠道炎症与肠道菌群和胆汁酸谱的改变有关,针对肠道菌群-FXR信号通路的干预可减少DCA诱导的肠道炎症。