基于16S rDNA测序分析腹腔注射苦参碱的昆明小鼠肠道菌群结构

旨在通过16S rDNA测序技术分析腹腔注射苦参碱的昆明小鼠肠道菌群的结构。本研究将20只昆明小鼠随机分为2组,分别是苦参碱组(MT组)和阴性对照组(NC组),连续腹腔给药5 d,每天给药2次,收集各组粪便和各肠段组织,进行β多样性、Lefse及Metastats分析,qPCR检测差异菌种在各肠段的mRNA表达量,通过KEGG分析肠道菌群变化导致的代谢途径差异。稀释曲线结果显示,所测样本数据足以反映样品中物种多样性;β多样性分析结果显示,苦参碱可以调节肠道菌群的结构,Lefse及Metastats分析结果均显示,苦参碱显著增加了拟杆菌门(Bacteroidetes)、拟杆菌目(Bacteroidales)、Muribaculaceae、益生菌嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)的丰度,而显著减少了厚壁菌门(Firmicutes)、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)的丰度。与Lefse及Metastats分析结果一致,qPCR结果显示苦参碱组小鼠粪便中嗜酸乳杆菌含量增加。同时,苦参碱可以增强嗜酸乳杆菌在各肠段的定植。通过KEGG分析发现,NC与MT组之间在聚糖的生物合成与代谢、运输与分解代谢等代谢途径存在显著差异。本研究结果表明,腹腔注射苦参碱可以显著改变昆明小鼠肠道菌群的结构,增加有益菌嗜酸乳杆菌在肠道中的定植,并造成了聚糖生物合成与代谢、运输与分解代谢等代谢途径的差异,为进一步揭示苦参碱发挥药效作用的机理奠定了基础。     

基于16S rDNA测序技术探究参苓白术散对溃疡性结肠炎小鼠肠道菌群的影响

为了探究参苓白术散(SLBZS)对葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium, DSS)诱导的溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)模型小鼠肠道菌群的影响,选用32只6周龄、体质量18～20 g SPF级雄性BALB/c小鼠,随机分为4组,每组8只。采用3.5%DSS水溶液自由饮水7 d建立UC模型,参苓白术散治疗组(SLBZS)和柳氮磺胺吡啶治疗组(SASP)灌胃治疗,通过观察各组小鼠的体质量变化、疾病活动指数评分(disease activity index, DAI)、结直肠长度、结肠黏膜损伤眼观变化及组织病理学变化评价SLBZS对小鼠UC的治疗效果,基于16S rDNA高通量测序探究SLBZS对UC小鼠肠道菌群的影响。结果显示,与对照组相比,Model组小鼠体质量明显下降,DAI评分显著升高(P<0.01),结肠长度明显缩短,结肠黏膜损伤严重,眼观评分明显降低(P<0.01),组织病理学评分差异显著(P<0.01);与Model组相比,SLBZS组小鼠体质量明显升高,DAI评分显著降低(P<0.01),结肠长度明显增...     

基于16S rDNA测序分析柔嫩艾美耳球虫感染对鸡盲肠菌群的影响

为探究柔嫩艾美耳球虫感染对鸡盲肠菌群的影响,采集对照组和球虫感染组雏鸡盲肠内容物,提取DNA,16S rDNA测序分析鸡盲肠菌群丰度、多样性的变化,采用粪菌移植验证正常鸡肠道菌群对柔嫩艾美耳球虫感染的保护作用。16S rDNA测序结果显示,柔嫩艾美耳球虫感染后盲肠内菌群丰度、多样性显著降低。在门水平上,感染前,两组雏鸡盲肠的优势菌门均为厚壁菌、变形菌、放线菌;感染后厚壁菌门丰度下降,变形菌门、放线菌门的丰度上升,差异显著(P<0.05),感染组出现了拟杆菌门。在属水平上,与对照组相比,感染组鸡盲肠微生物菌群中乳杆菌属、埃希菌-志贺菌属、拟杆菌属、罗姆布茨菌属、棒状杆菌属、肠球菌属、变形杆菌属丰度增加但差异不显著(P>0.05),毛螺菌科未定属、瘤胃球菌属、梭菌UCG-014、瘤胃球菌科未定属丰度显著下降(P<0.05),GCA-900066575丰度降低但差异不显著(P>0.05)。粪菌移植结果显示,与生理盐水移植组相比,盲肠内容物移植组和粪便菌移植组能显著减轻柔嫩艾美耳球虫感染后鸡增重降低的影响,减轻盲肠损伤,卵囊产量显著下降(P<0.05)。盲肠内容物...     

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16S rDNA高通量测序技术分析受水灾影响猪场水样的菌群特征

2021年7月,河南省部分地区突发特大水灾,致使受灾区域内的猪场损失惨重,本研究旨在探究水灾发生后猪场水样中存在的病原菌,为猪场防控可能出现的疾病提供技术支撑。通过实地采样和委托采样的方式,获得了26个受灾猪场中的48份水样,包括19份猪饮用水、22份场内积雨水和7份废弃污水,采用菌落计数和高通量测序技术,对样品的细菌总数和菌群丰度进行分析研究,同时对采集的水样开展消毒剂杀菌试验。结果发现：饮用水、积雨水和污水中的平均含菌量分别为1.55×10⁵、1.88×10⁸和3.70×10⁹ CFU·mL^-1,其中污水中的细菌总数最多,其次为积雨水,饮用水中的细菌总数最少,但远超国家饮用水的安全标准。本研究在不同种类的水样中均检测到了链球菌属、埃希氏杆菌属、弓形杆菌属、不动杆菌属和假单胞菌属等潜在的致病菌属,以及嗜低温弓形杆菌、猪链球菌、大肠杆菌、鲍曼不动杆菌和豚鼠气单胞菌等致病菌。杀菌试验显示,氯制剂终浓度达到2 500mg·L^-1,作用30 min即可杀灭积雨水和污水中所有的细菌。本...     

牛轮状病毒和志贺菌阳性犊牛腹泻粪便样本中肠道菌群的分析

犊牛感染不同病原所引发的腹泻可导致肠道菌群结构特征的改变。为研究其肠道菌群的多样性,从内蒙古西部地区选取3个规模化养牛场采集新鲜粪便样本38份,其中腹泻粪样30份,健康粪样8份。采用PCR方法进行腹泻相关病原检测后分为3组,分别为健康组(HC)、牛轮状病毒(bovine rotavirus, BRV)感染腹泻组(DC＿a)和埃希菌属-志贺菌感染腹泻组(DC＿b)。提取总DNA,采用通用引物对细菌16S rDNA基因的高可变V3-V4区进行PCR扩增,采用Illumina NovaSeq平台进行测序,对测序结果进行生物信息学分析。结果发现,α多样性指数表明腹泻犊牛与健康犊牛肠道微生物多样性存在差异且DC＿b组α多样性显著低于其余两组(P<0.05);在门水平上,3组的优势菌门均为厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和变形菌门,但其相对丰度差异显著,DC＿b组厚壁菌门显著降低(P<0.05),放线菌门显著增加(P<0.05);在属水平上,3组的优势菌属不同且相对丰度也有差异。通过PICRUSt2功能预测分析表明,与HC组相比,DC＿a组在甘露糖降解、半乳糖降解、糖和维生素的生物合...     

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。     

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。     

圈养老年大熊猫肠道菌群16SrDNA克隆文库的建立

为了研究老年大熊猫肠道菌群的构成,本试验对3只圈养老年大熊猫粪便细菌构建16S rDNA克隆文库,采用限制性内切酶Hinf Ⅰ、Msp Ⅰ对其进行限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)及测序分析.结果显示,老年大熊猫肠道细菌主要由变形菌门和厚壁菌门组成;变形菌门中又以大肠埃希氏菌属为主,其次为假单胞菌属、志贺氏菌属、气单胞菌属;而厚壁菌门中以链球菌属为主,其次为魏斯氏菌属、梭菌属;此外还发现一定比例的未培养细菌.本试验第一次建立了较丰富的老年大熊猫肠道菌群的克隆文库,为分析比较各年龄层大熊猫的肠道菌群结构的异同提供了参照,也为合理饲喂老年大熊猫,保障老年大熊猫的健康提供重要信息.     

Effect of Fructooligosaccharide on the Structure and Diversity of Rumen Bacterial Community in Dairy Cow by 16S rDNA Sequencing Technology

This experiment was aimed to study the effect of fructooligosaccharides on the structure and diversity of rumen bacterial community in dairy cows by 16S rDNA sequencing technology.Four lactating dairy cows with similar lactation stages and the same parity were randomly divided into two groups using two-phase cross design method.The cows in control group were fed with basal diet and that in test group were fed with the basal diet with 60 g/(d·head) fructooligosaccharides.The experiment was designed through 2×2 cross-over test with 21 d in each stage (14 d for pre-experiment and 7 d for test) and 14 d transitional period of cross test.The rumen fluid samples were collected at 0 (before feeding),2,4,6,9 and 12 h after feeding by cattle catheter.Each phase was collected continuously for 3 days,and the structure and diversity of rumen bacterial community were measured by 16S rDNA sequencing technology.The results of Alpha diversity indexes (Simpson,Shannon),richness indexes (Chao,Ace) and Beta diversity profile showed that the addition of fruitooligosaccharide decreased the bacterial diversity in the rumen of dairy cows.And the results of 16S rDNA sequencing showed that according to the analysis at phylum level,Bacteroidetes,Firmicutes and Proteobacteria accounted for more than 95% of the total bacterial population in cow rumen of two groups.The addition of fructooligosaccharides significantly decreased the abundance of Bacteria_NA (P < 0.05),and the abundance of Synergistetes showed an increasing trend (P=0.075).According to the analysis at genus level,fructooligosaccharides significantly increased the abundance of the Pseudomonas (P < 0.05),extremely significantly increased the abundance of Bacteroides (P < 0.01),while the abundance of Dehalobacterium significantly decreased (P < 0.05).Compared with the control group,the abundance of Ruminococcus,Butyrivibrio,Succiniclasticum and Lachnospiraceae_NA in test group was increased by 80.0%,7.5%,127.9% and 20.0%,respectively,but these differences were not significant (P > 0.05).Under the test conditions,the addition of fructooligosaccharides had a certain effect on the diversity and structure of rumen bacterial flora in dairy cows,which significantly increased the abundance of Pseudomonas which unfermented sugar,extremely significantly increased the abundance of Bacteroides which used carbohydrates as a source of fermentation,had an accelerating effect on the abundance of rumen fiber degrading bacteria.     

苦参碱对昆明小鼠粪便及血浆代谢物的影响

基于非靶向代谢组学技术,分析腹腔注射苦参碱前后昆明小鼠粪便和血浆代谢物的差异,并通过与此前16S rDNA测序结果联合分析探究苦参碱发挥药理作用的可能机理。将20只昆明小鼠随机分为2组,分别是苦参碱处理组(MT)和生理盐水处理组(NC)。苦参碱处理组每天腹腔注射40 mg·kg^-1的苦参碱,连续给药5 d,每天给药2次。生理盐水处理组按照同样方式和体积腹腔注射生理盐水。给药第6天,分别收集各组小鼠的粪便和血浆,进行非靶向代谢组学检测,并与苦参碱处理组肠道菌群的16S rDNA测序结果进行联合分析。苦参碱处理组的粪便及血浆中均存在显著差异代谢物,粪便中共鉴定出97种,血浆中有44种。聚类分析显示,粪便中苦参碱组有35种代谢物上调,104种代谢物下调;血浆中苦参碱组有20种代谢物上调,35种代谢物下调。KEGG通路分析显示粪便及血浆差异代谢物被映射到Protein digestion and absorption等代谢途径。与16S rDNA测序分析得到的显著差异菌种嗜酸乳杆菌关联分析,结果表明粪便及血浆代谢物与嗜酸乳杆菌存在相关性。苦参碱可调节昆明小鼠的体内代谢,在粪便和血浆中均存在显著差异代谢物。这些差异代谢物及与菌群之间的互作可能是其发挥药理作用的关键。     

一株益生芽孢杆菌Pab02的16S rDNA测序鉴定

利用16S rDNA分析对Pab02芽孢杆菌型益生菌进行系统进化鉴定.首先提取菌株Pab02的基因组DNA,根据不同种属细茵的16S rDNA序列两端的保守性设计通用引物,对茵株Pab02的16S rDNA的进行PCR扩增,并对扩增到的目标片段进行测序.将测序结果与NCBI上已知茵种的16S rDNA序列进行BLAST对比,初步构建系统进化树进行分析,再结合传统的形态观察及生理生化特性综合鉴定.最终确定为枯草芽孢杆菌.     

Nucleotide Sequencing and Analysis of 16S rDNA and 16S-23S rDNA Internal Spacer Region (ISR) of Taylorella equigenitalis, as an Important Pathogen for Contagious Equine Metritis (CEM)

The primer set for 16S rDNA amplified an amplicon of about 1500 bp in length for three strains of Taylorella equigenitalis (NCTC11184^T, Kentucky188 and EQ59). Sequence differences of the 16S rDNA among the six sequences, including three reference sequences, occurred at only a few nucleotide positions and thus, an extremely high sequence similarity of the 16S rDNA was first demonstrated among the six sequences. In addition, the primer set for 16S-23S rDNA internal spacer region (ISR) amplified two amplicons about 1300 bp and 1200 bp in length for the three strains. The ISRs were estimated to be about 920 bp in length for large ISR-A and about 830 bp for small ISR-B. Sequence alignment of the ISR-A and ISR-B demonstrated about 10 base differences between NCTC11184^T and EQ59 and between Kentucky188 and EQ59. However, only minor sequence differences were demonstrated between the ISR-A and ISR-B from NCTC11184^T and Kentucky188, respectively. A typical order of the intercistronic tRNAs with the 29 nucleotide spacer of 5'-16S rDNA-tRNA^Ile-tRNA^Ala-23S rDNA-3' was demonstrated in the all ISRs. The ISRs may be useful for the discrimination amongst isolates of T. equigenitalis if sequencing is employed.     

猪“高热病”源嗜麦芽窄食单胞菌16S rDNA基因的克隆和系统发育分析

根据NCBI中已报道的嗜麦芽窄食单胞菌16S rDNA基因序列设计引物,对两株来源于猪“高热病”病料中的疑似嗜麦芽窄食单胞菌PSM-5、PSM-6进行PCR扩增。将扩增产物克隆至pMD18-T载体上,并转化到DH5α中。抽取质粒模板,进行PCR和双酶切鉴定并测序,从分子水平上予以鉴定。两株菌的16S rDNA基因扩增片段的核苷酸序列（GenBank登录号为GQ267816和GQ267817）与已经报道的嗜麦芽窄食单胞菌分离株的16S rDNA序列的相似性均在96.78%以上,最高达99.93%。本试验对通过16S rDNA鉴定嗜麦芽窄食单胞菌提供一定参考,同时对猪“高热病”的诊断治疗奠定细菌学方面的基础,对其发病机制的探讨提供依据。     

腹泻仔猪与健康仔猪肠道微生物多样性比较

目的通过研究对比哺乳期腹泻仔猪与健康仔猪粪便菌群,探讨腹泻对哺乳期仔猪肠道微生物的影响。方法通过高通量16S rDNA测序技术对腹泻组仔猪（n=6）和健康组仔猪（n=3）粪便样本进行测序,比较两组仔猪肠道微生物群落的组成和结构。结果腹泻组仔猪和健康组仔猪粪便菌群差异显著（P<0.05）,腹泻组仔猪的肠道菌群多样性显著（P<0.05）低于健康组仔猪。与健康组仔猪相比,在门水平上,腹泻组仔猪的梭杆菌门和变形菌门的相对丰度显著（P<0.05）增加,而厚壁菌门的相对丰度显著（P<0.05）下降;在属水平上,腹泻组仔猪的梭杆菌属（Fusobacterium）、普雷沃菌属（Prevotella）、埃希菌属（Escherichia）、乳杆菌属（Lactobacillus）、厌氧弧菌属（Anaerovibrio）、拟普雷沃菌属（Alloprevotella）和Fusobacteriaceae_unclassified的相对丰度显著（P<0.05）增加,而大部分厚壁菌门菌属的相对丰度显著（P<0.05）降低。结论通过分析对比腹泻仔猪与健康仔猪肠道微生物多样性,为预防和治疗哺乳期仔猪腹泻提供了理论依据。     

饲粮中添加花生秧对伊拉兔肠道菌群的影响

本试验旨在研究饲粮中添加花生秧对伊拉兔肠道菌群的影响。选取(35±2)日龄、健康状况良好、体重相近的120只生长期伊拉兔(公母各占1/2),随机分为6组,每组4个重复,每个重复5只伊拉兔。6组试验兔分别用花生秧添加量为0(对照组)、10.0%、12.5%、15.0%、17.5%和20.0%的颗粒饲料进行饲喂。预试期7d,正试期42d。饲喂试验结束后,应用高通量测序技术对试验兔盲肠微生物的16SrDNAV3~V4区进行生物信息学分析。结果显示:在门水平上,与对照组相比,15.0%、17.5%和20.0%添加组盲肠内容物中Candidatus Saccharibacteria的比例显著减少(P<0.05),17.5%、20.0%添加组盲肠内容物中放线菌门(Actinobacteria)的比例显著减少(P<0.05)。在属水平上,与对照组相比,17.5%、20.0%添加组盲肠内容物中Ⅳ型梭菌属(Clostridium Ⅳ)的比例显著增加(P<0.05)。由此可见,饲粮中添加花生秧后可影响伊拉兔盲肠微生物群落的平衡,改变一些具有重要代谢功能的细菌的比例。