摘要
肥胖目前被认为是全世界健康和生活质量的头号杀手，随着人们生活水平的提高，中国成人肥胖人数已经跃居世界第二，儿童肥胖人数世界第一。因此，预防与治疗肥胖已刻不容缓。而肠道菌群的紊乱则是影响肥胖的重要关键危险因素。肠道菌群主要是通过改善肠道的通透度，调控能量代谢，产生某些短链脂肪酸、胆汁酸等小分子代谢产物和宿主之间进行相互作用，进而在维护机体健康及肥胖发生机理上发挥了重要的作用。禁食作为有意识的停止采食的方式来控制热量摄入，能够调动肝脏组织进行能量动员以消耗多余的热量，可以增进健康，也是影响肠道菌群的重要因素之一。禁食处理后，肠道菌群可以被重新塑造，通过调控能量代谢，降低肥胖的发生率，这方面鲜见报道。因此研究禁食对肠道菌群的影响，对于肥胖的预防有着积极的作用，有着更好的社会价值。 首先，将小鼠分为三组，分别为对照组(A组)，每日禁食12h组(B组)，每日禁食16h组(C组)，同时饲喂基础饲料，处理60d。为探究不同禁食方式对小鼠肠道菌群种群结构和功能，通过对小鼠体重，脏器指数及采食量的统计，甘油三酯、总胆固醇等相关血清的测定，血糖水平，胰岛素敏感性实验，HE染色，实时荧光定量PCR检测白色脂肪棕色化标记基因的相对表达量等理化指标。利用宏基因组学更全面地分析其菌群的组成及种群结构功能的特点与差异。为进一步研究不同禁食方式重建肠道微生物区系，预防肥胖等代谢疾病提供了更深层次的参考与相关数据支撑。 本文主要结果如下： (1)B组与C组小鼠体重降低，C组的采食量最低。在采食时间受到限制的情况下，小鼠体重的变化与采食量呈正相关，C组小鼠体重比B组显著降低。在经过禁食后，小鼠的肝脏与脂肪大小及脏器指数随着禁食时间的延长呈现下降的趋势。其中，C组降低的效果尤为明显。 (2)B组与C组，和A组对照组相比，总胆固醇含量都呈现下降的趋势，且存在显著性差异(P＜0.05)，具有统计学意义。甘油三酯含量则差异不显著；B组在与A组对照组相比，低密度脂蛋白胆固醇极显著增加(P＜0.01)，而在高密度脂蛋白胆固醇含量上则极显著降低。结果表明，B组在降脂效果上比C组更好。但从胰岛素敏感性实验结果看，C组可以增强小鼠的胰岛素敏感性。 (3)在HE染色病理表明，B组与C组处理可使脂肪细胞显著变小，且细胞空隙变小，肝脏中脂滴的积累也明显减少。此外，与A组相比，B组与C组小肠组织中的杯状细胞与潘氏细胞的增加，能促进合成分泌黏蛋白，有助于维持肠屏障；而且可使白色脂肪组织中的棕色化标记基因UCP1，PG1Cα，PRDM16表达上调，表明禁食可以促进白色脂肪组织的棕色化，而随着日禁食时间的增长，棕色化的程度可能更为显著。 (4)由宏基因组测序结果可得出，从门水平，B组与A组对照组相比，厚壁菌门以及衣原体门，和疣微菌门相对丰度增加，而拟杆菌门的相对丰度减少。而C组与A组空白对照组相比，厚壁菌门的相对丰度以及衣原体门，和疣微菌门相对丰度增加。从属水平，B组与A组对照组相比，艾克曼菌属以及梭状杆菌属相对丰度增加，而另枝菌属减少。而C组与A组空白对照组相比，拟杆菌属、艾克曼菌属与普雷沃菌属的相对丰度减少，而梭状杆菌属、乳杆菌属、另枝菌属与衣原体属的相对丰度又有所增加。而在微生物基因组数据库中与将注释而得到的基因进行比对分析可得出，B组与C组通过测序所得到的基因数目明显高于A组。表明禁食可促进小鼠肠道微生物的增殖，提高其丰度。 可以得出如下结论，禁食可以重塑肠道菌群结构，维持肠屏障，对于预防肥胖等代谢疾病的发生具有突出的社会经济价值。
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