应用Illumina-HiSeq高通量测序技术分析氨气对小鼠肠道菌群的影响

旨在研究不同氨气质量浓度对小鼠肠道微生物多样性的影响。选取平均体质量为(23±2) g的KM小鼠90只,随机分为3个处理组,每组30个重复。分别饲养于3个独立的环境控制舱内,氨气平均质量浓度为0 (对照组)、20 (中质量浓度组)、50 mg/kg (高质量浓度组),于5,15,20 d取10只,颈椎脱臼处死后取肠道食糜,用Illumina-HiSeq高通量测序技术分析微生物群落结构。结果表明:处理组的α、β多样性、Shannon指数较对照组降低,表明不同质量浓度氨气处理对小鼠肠道微生物菌群多样性有一定影响;在门水平,处理组厚壁杆菌丰度增加,结合KEGG代谢途径分析,能量代谢通路可能发生了改变;Lefse分析筛选出氨气影响肠道健康的相关菌群有3种,分别是Blautia菌属、脱硫弧菌(Desulfovibrio,DSV)与慢生根瘤菌科(Bradyrhizobiaceae);通过KEGG代谢途径的差异分析,第5天时对照组和中质量浓度组与免疫相关的代谢通路存在显著差异。由此可见,氨气处理能显著影响小鼠肠道微生物菌群多样性,且提示氨气致肠道损伤与这些肠道菌群的变化密切相关。     

高通量测序技术分析蓝狐肠道菌群多样性

本试验旨在研究蓝狐肠道菌群组成及其多样性。选取8只健康育成期(5～6月龄)雄性舍饲蓝狐,采集新鲜粪便后采用高通量测序技术对蓝狐肠道菌群组成及多样性进行分析。结果显示:从8只健康蓝狐粪便中共获得569 930条有效序列、操作分类单元(OTU)范围为468～574,分布于16个门的209个属。在门水平上以厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Baeteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)为主,其中厚壁菌门所占比例最高,为62.97%,其余依次为22.05%、8.89%、5.15%、0.88%。在属水平上以链球菌属(Streptococcus)所占比例最高,为11.75%,其次为乳杆菌属(Lactobacillus)(9.86%)、普雷沃菌属(Prevotella)(9.28%)、巨型球菌属(Megasphaera)(8.21%)、柯林斯菌属(Collinsella)(7.27%)、Blautia(7.08%)、拟杆菌属(Bacteroides)(5.64%)。通过高通量测序技术发现蓝狐具有复杂的肠道菌群结构,且个体间存在较大差异。     

高通量测序研究甲苯咪唑对黑猩猩肠道菌群的影响

为了探讨甲苯咪唑对黑猩猩肠道菌群结构与多样性的影响,试验收集5只健康成年黑猩猩用药前及用药1 d、3 d、7 d 4组的新鲜粪样,采用高通量测序技术对用药前后肠道菌群结构组成和多样性进行生物信息学分析。结果表明:1)服用甲苯咪唑前后的4个时间点之间,肠道菌群Alpha多样性未发生显著差异(P0.05)。2)在门水平,用药7 d组螺旋体门(Spirochaetes)显著低于用药前组(P0.05),WPS-2门(Wittenberg polluted soil 2)显著低于用药1 d组(P0.05),放线菌门(Actinobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)显著低于用药3 d组(P0.05)。3)在属水平,假单胞菌属(Pseudomonas)、RFN20属、YRC22属、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、罗斯氏菌属(Roseburia)、普式粪杆菌属(Faecalibacterium)、氨基酸杆菌属(Acidaminobacter)、密螺旋体属(Treponema)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)之间差异显著(P0.05)。说明甲苯咪唑驱虫用药不会引起黑猩猩肠道菌群多样性的改变,但对门和属水平上一些菌群的丰度均存在显著影响。     

基于高通量测序研究罗布麻对滩羊肠道菌群的影响

试验旨在探究罗布麻饲料对滩羊肠道菌群的影响。将12只滩羊随机分为4组(A、B、C、D),每组3只,分别饲喂不同比例的罗布麻饲料,60天后取新鲜粪便样本,通过Illumina高通量测序技术测定肠道菌群结构及组成。结果表明:共检测到12个菌门,50个菌科,150个菌属。厚壁菌门(Firmicutes),拟杆菌门(Bacteroidetes),疣微菌门(Verrucomicrobia)为优势菌;C组OTU最多;且肠道菌群丰富度和多样性均高于其他组;罗布麻饲料促进肠道菌群在多种能量代谢途径中发挥更大的功能。10%的罗布麻饲料提高了滩羊肠道菌群的相对丰度,促进有益菌增殖,为滩羊养殖及饲料开发提供了参考。     

应用Illumina-MiSeq高通量测序技术分析脱氧雪腐镰刀菌烯醇对小鼠肠道菌群的影响

本试验旨在研究脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)对小鼠肠道微生物多样性、物种丰度的影响。选用平均体重为20 g的BALB/c小鼠40只,随机分成对照组(灌胃灭菌生理盐水)和DON组(灌胃1.8 mg/kg BW DON),每组20个重复,每个重复1只小鼠,连续灌服28 d。试验结束后,收集新鲜粪便,每组随机选取3份,用Illumina-Mi Seq高通量测序技术分析微生物群落结构和组成的变化。结果表明,1)与对照组相比,DON组测序数量减少(P0.05)。2)DON组降低了Alpha、Beta多样性,Shannon指数较对照组显著降低(P0.05)。3)在门水平,与对照组相比,DON组显著降低了拟杆菌门(Bacteroidetes)和脱铁杆菌门(Deferribacteres)的物种丰度(P0.05),显著提高了变形菌门(Proteobacteria)的物种丰度(P0.05)。在属水平,与对照组相比,DON组显著降低了副类杆菌属(Parabacteroides)、理研菌属(Rikenella)、Algoriphagus、Mucispirillum、嗜甲基菌属(Methylophilus)、Francisella的物种丰度(P0.05),显著提高了梭菌属(Clostridium)、Robinsoniella、A llobaculum、A kkermansia的物种丰度(P0.05)。4)聚类分析显示,DON组与对照组的肠道微生物相似性降低。由此可见,DON能显著影响小鼠肠道微生物菌群多样性及物种丰度,提示DON致肠道损伤与这些肠道菌群的变化密切相关。     

基于高通量测序分析健康比格犬肠道菌群结构

为研究健康幼龄比格犬肠道菌群结构,并进一步开展犬的肠道菌群调整试验奠定基础,本试验收集15只3月龄健康比格犬粪便,通过16S rRNA基因组测序分析肠道菌群在门、纲、目、科、属水平上的相对丰度。结果显示,比格犬肠道菌群在门水平上有6个门,相对丰度为厚壁菌门50.63%、梭杆菌门21.23%、拟杆菌门19.88%、放线菌门5.38%、变形菌门2.86%和脱铁杆菌门0.01%;在纲水平上主要有9个纲,相对丰度为梭杆菌纲29.42%、梭菌纲21.23%、拟杆菌纲19.88%、丹毒菌纲16.75%、杆菌纲4.45%、棒状杆菌纲3.89%、β-变形菌纲1.83%、放线菌纲1.49%和γ-变形杆菌纲1.01%;在目水平上主要有9个目,相对丰度为梭菌目29.42%、梭杆菌目21.23%、拟杆菌目19.88%、丹毒丝菌目16.75%、乳杆菌目4.39%、红蝽杆菌目3.89%、伯克氏菌目1.83%、双歧杆菌目1.48%和肠杆菌目0.90%;在科水平上主要有19个科,其中相对丰度前10位的分别是梭杆菌科21.23%、丹毒丝菌科16.75%、瘤胃球菌科11.99%、帕拉普氏菌科8.36%、韦荣氏球菌科7.0...     

基于网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术分析丹参对感染大肠杆菌小鼠肠道菌群的影响

本研究旨在通过网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术分析丹参对感染大肠杆菌小鼠肠道菌群的影响。利用传统中药系统药理学数据库和分析平台（TCMSP）筛选丹参有效成分及靶点基因。使用基因数据库（Genecards）获得E.coli靶点基因。两者靶点基因取交集,通过STRING平台进行蛋白质相互作用分析,构建PPI网络,并运用Cytoscape 3.8.2软件构建“丹参活性成分-潜在作用靶点”网络。利用DAVID在线工具进行基因本体论（GO）功能富集分析,Metascape数据库进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。试验选用110只雄性昆明小鼠,随机分为对照组、大肠杆菌组和低、中、高剂量丹参大肠杆菌感染组,每组22只。连续灌胃丹参液28 d后,用E.coli O₁₀₁进行腹腔注射,对照组注射无菌生理盐水,观察24 h后,收集各组粪便。应用16S rDNA高通量测序技术对各组小鼠肠道菌群进行分析。结果显示：1）网络药理学丹参有效成分36个,作用靶点669个,Genecards数据库搜索E.coli靶点8 902个,对两者取交集去除孤立点获得丹参治疗E.coli潜在靶点51个;GO、KEGG分析,获得关键靶点18个、关键通路47条,其中生物过程（BP）、分子功能（MF）和细胞成分（CC）各为174、76、45条;2）通过Illumina Miseq测序共获得950 855条有效序列,2 537个操作分类单元（OTUs）;3） Alpha多样性分析结果表明,不同剂量丹参组肠道菌群多样性与对照组具有显著差异,大肠杆菌组肠道菌群多样性显著低于对照组（P<0.05）;4）相比于大肠杆菌感染组,在门水平上,低、中、高剂量丹参大肠杆菌感染组Bacteroidetes （拟杆菌门）丰度极显著增高（P<0.01）,Firmicutes （厚壁菌门）丰度显著增高（P<0.05）,Proteobacteria （变形菌门）极显著降低（P<0.01）,在属水平上Bacteroides（拟杆菌属）丰度极显著增高（P<0.01）;5）基于LEfSe分析,对照组、大肠杆菌感染组、丹参高剂量大肠杆菌感染组共发现14种显著差异菌群;6） PICRUSt功能预测分析发现,丹参对大肠杆菌感染小鼠肠道菌群调节功能主要富集的途径是氨基酸、碳水化合物运输与代谢,翻译、核糖体结构和生物转化,细胞壁/膜/生物合成等方面。综上,基于网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术全面揭示了丹参多成分、多靶点、多途径调节相关菌群生物丰富度,对大肠杆菌感染小鼠的肠道菌群紊乱有缓解作用,为临床应用丹参治疗大肠杆菌感染提供理论依据。     

基于高通量测序研究黄芩-连翘配伍对LPS诱导的急性肺炎小鼠肠道菌群的影响

研究黄芩-连翘配伍对LPS诱导的急性肺炎小鼠肠道菌群的影响,采用加热回流法制备不同比例的黄芩-连翘配伍组合物。选取健康昆明小鼠72只,随机分为6组(正常对照组、模型组、地塞米松阳性药物组、3个黄芩-连翘不同比例配伍组),每组12只,连续灌服相应药物7 d,正常对照组和模型组给予等量生理盐水;第8天,除正常对照组外,其余组小鼠均采用LPS(10 mg/mL)滴鼻法建立小鼠急性肺炎模型。造模6 h后,采取每组小鼠盲肠内容物及结肠组织,开展结肠病例组织学观察,高通量测序检测小鼠肠道菌群结构及分布情况。结果显示,与正常对照组相比,模型组小鼠结肠黏膜上皮变性、坏死、脱落,绒毛排列不整齐,腺体有一定的脱落,纹状缘不清晰,完整性遭到破坏;黄芩-连翘配伍组(1∶1,2∶3,1∶2)小鼠的黏膜上皮结构较完整,结肠绒毛排列较整齐,纹状缘较清晰,损伤较少;Beta多样性分析结果显示,模型组小鼠肠道菌群分开较明显;黄芩-连翘配伍组(2∶3,1∶1,1∶2)和阳性药物组介于正常对照组和模型组之间,各组小鼠肠道菌群在属水平上分析样本的分离程度及群落结构和组成有显著性差异;利用LEfSe组间群落差异性分析发现,模型...     

高通量测序研究慢性肾衰竭对宠物犬肠道菌群多样性的影响及基因功能预测分析

旨在通过高通量测序研究慢性肾衰竭(chronic renal failure,CRF)对宠物犬肠道菌群多样性的影响,并预测分析菌群的基因功能。本研究选取30只2岁健康犬,随机等分为慢性肾衰竭模型组(CRF,肾动脉结扎法制备)、假手术对照组(Sham)和健康对照组(HCG),常规饲养,试验周期56 d。试验过程中,定期检测血肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)和尿蛋白/肌酐比(UP/C),无菌采集新鲜粪便进行细菌16S rDNA测序,分析慢性肾衰竭对犬肠道菌群结构、多样性与功能的影响,并以CRF组差异菌群为自变量进行主成分Logistic回归分析,构建菌群标志物综合指数(FMI)用于慢性肾衰竭预测。结果显示:1)从试验后第28天开始,CRF组Scr、BUN和UP/C分别显著高于自身试验前、HCG组和Sham组(P<0.05)。2)CRF组不同时间点肠道菌群有显著差异,第56天时的Chao 1指数、Shannon指数均降低,拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形杆菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度增加,厚壁菌门(Firmicutes)数量减少,与0 d和28 d比较差异显著(P<0.05),与同时间点HCB组及Sham组比较差异显著(P<0.05)。3)组间菌群LEfSe分析发现,CRF组富集了20个物种,主要包括假单胞菌属(Pseudomonas)、埃希氏菌属(Escherichia)和变形杆菌属(Proteus)等,这些物种与肠道其他菌属间多呈负相关关系;差异物种基因主要富集在氨基酸代谢、糖生物合成和代谢以及碳水化合物代谢等代谢途径。用这些差异物种构建的FMI,其ROC曲线AUC为0.788,可作为犬CRF的肠道微生物标志物。以上结果表明,慢性肾衰竭可以使犬肠道菌群多样性降低、菌群结构失调以及菌群功能改变,且CRF患犬肠道中富集的菌群可作为该病的肠道微生物标志物,以FMI预测效果最好。     

高通量测序研究膨化秸秆生物发酵饲料对辽育白牛肠道菌群的影响

为研究膨化秸秆生物发酵饲料对辽育白牛肠道菌群的影响,选用体重相近[(300~350)kg]的健康无疾病的辽育白牛40头(10月龄、无阉割),随机分成4组,分别为:对照组(100%基础精料+黄贮饲料),试验1组(80%基础精料+膨化秸秆生物发酵饲料),试验2组(70%基础精料+膨化秸秆生物发酵饲料),试验3组(60%基础精料+膨化秸秆生物发酵饲料)。试验的预试期30 d,正试期130 d,试验牛自由采食和饮水,每天观察牛群的采食情况及健康状况。试验结束,每组随机选取3头牛进行直肠取粪便,用于肠道菌群的高通量测序分析。结果发现:(1)粪便菌群高通量测序分析发现:在门水平上,拟杆菌门、厚壁菌门为对照组和试验组粪便中的优势菌门。在属水平上,孢杆菌属为粪便细菌中的优势菌属。添加膨化秸秆生物发酵饲料的试验组中分解纤维素的厚壁菌门、梭菌属IV增加,尤其试验2组较对照组差异显著(P0.05),且试验组丁酸产生菌梭菌属Xl Va相对丰度有所提高,但差异不显著(P0.05)。(2)粪便细菌Alpha多样性比较发现:试验组香浓指数(Shannon index)、艾斯指数(Ace index)、赵氏指数(Chao index)与对照组比较呈提高趋势,而辛普森指数(Simpson index)呈下降趋势,表明试验2组牛肠道内微生物多样性提高。     

腹泻对圈养林麝肠道菌群的影响

为了研究腹泻对圈养林麝肠道微生物多样性的影响,笔者采用Illumina Nova高通量测序技术对18只腹泻林麝与54只健康林麝肠道微生物16S r RNA进行测序,结果获得操作分类单元(OTUs)2940个。腹泻组与正常组微生物群落结构以及多样性指数均差异极显著(P0.01)。其中属水平上腹泻组金黄杆菌属、德沃斯氏菌属、根瘤菌科未确定属和甲烷短杆菌极显著增加(P0.01);弯曲杆菌、螺旋体科未确定属、Candidatus_Soleaferrea、Tyzzerella、副拟杆菌、罗斯氏菌属、拟杆菌属、库特氏菌属、颤杆菌克菌属、螺杆菌、多尔氏菌属、梭菌科未确定属和不动杆菌属极显著降低(P0.01)。以上结果表明,腹泻时圈养林麝肠道微生物多样性发生剧烈变化,有害菌大量增殖、有益菌大量缩减。     

高通量测序分析酵母培养物对肉仔鸡盲肠菌群的影响

本实验旨在探讨酵母培养物对肉仔鸡盲肠菌群的影响。选取336羽健康且体重相近的1日龄AA肉仔鸡,随机分7个处理组,每组6个重复,每个重复8只。A组(对照组)饲喂基础日粮,B、C、D、E、F组分别在基础日粮中添加发酵时间为12、24、36、48、60 h的酵母培养物,G组在基础日粮中添加达农威益康V XP酵母培养物产品。预试期7 d,正试期42 d。采用Illumina Miseq高通量测序技术对肉仔鸡盲肠内容物菌群分析。结果表明:与A组(对照组)相比,C、D组肉仔鸡的平均日增重显著提高(P0.05),耗料增重比显著降低(P0.05);而D组肉仔鸡盲肠菌群物种多样性最高,C组最低;在Phylum(门)的水平上,各组中的Firmicutes(厚壁菌门)比例最高,而C组样品中Verrucomicrobia(疣微菌门)含量较其他组显著增加;在Genus(属)的水平上,7组样品的盲肠内容物中以Bacteroides、Faecalibacterium、Lactobacillus、Blautia等菌属为主。综上,不同发酵时间的酵母培养物对肠道菌群有显著影响,可通过调整发酵时间来控制其代谢产物,进而影响动物的生产性能。     

驴乳对小鼠肠道菌群的影响

驴乳作为一种天然的食品资源,近年来已逐渐成为研究开发热点。采用驴乳复原乳干预抗生素致肠道紊乱小鼠模型,并用平板计数法和16S扩增子测序技术,探索驴乳对小鼠肠道菌群的影响。结果表明,驴乳可显著提升小鼠肠道菌群的丰度及益生功能菌比例,表现出了较好的益生与保健功能。     

鹿茸多肽对小鼠肠道菌群的影响

为了了解鹿茸多肽对小鼠肠道菌群结构和数量的影响,笔者对小鼠灌胃不同剂量和不同天数的鹿茸多肽,利用T-RFLP及荧光定量方法观察肠道菌群结构和优势菌属变化。结果表明,鹿茸多肽能够促进肠道菌群结构的稳定,对肠道优势菌属(拟杆菌属、梭菌属)以及有益菌属(乳杆菌属)具有促进作用。表明鹿茸多肽能够调节小鼠肠道菌群,有益于优势菌和有益菌的定植,有助于机体的健康生长。     

犀牛慢性腹泻的肠道菌群分析

为有效治疗犀牛慢性腹泻,无菌采集犀牛粪便,选用不同培养基对其粪便中微生物进行分离培养,并研究其染色特性、培养特性以及生化特性。结果表明,病犀牛粪便中细菌总数为3．10×10^6,健康犀牛粪便中细菌总数为2．91×10^6对微生物进行鉴定表明,患病犀牛粪便的微生物变化较大的为革兰氏阴性菌。因此可判定。犀牛慢性腹泻是由菌群失调引起的,这为患病犀牛腹泻的治疗提供了理论依据。     

头孢曲松钠和环丙沙星对小鼠肠道菌群的影响

探讨抗菌药物引起的小鼠肠道菌群的变化,为正确使用抗菌药物及建立肠道菌群失调模型提供参考和依据。选用头孢曲松钠和环丙沙星作为造模药物,3周龄小鼠作为试验对象,分为5组,对照组每日灌胃0.3 mL无菌生理盐水,其余4个模型组分别每日灌胃等量的头孢曲松钠4 g/kg、8 g/kg,环丙沙星2 g/kg、4 g/kg。每天观察并记录腹泻指标,并于1、4、7 d分别取新鲜粪便进行活菌计数,观察菌群动态变化。结果显示,与对照组相比,4个模型组小鼠腹泻指标以及肠道内乳酸杆菌、双歧杆菌、肠球菌、大肠埃希菌的数量均出现变化,其中头孢曲松钠组变化显著。