摘要
背景与目的 肥胖是多因素引起体内脂肪堆积过多和（或）分布异常导致的慢性代谢性疾病。肥胖患者常伴发多种并发症，如高血压、2型糖尿病、脑卒中等，给临床治疗和护理工作造成巨大的压力。肠道菌群在调节能量稳态方面起着关键作用。我们的前期研究发现不同的个体对肥胖的易感性差异很大。目前尚不清楚这种差异是否与肠道菌群有关。本文旨在构建高脂诱导的肥胖易感（ObeseProne，OP）和肥胖抵抗（Obeseresistant，OR）小鼠模型，分析其肠道菌群结构和功能的变化，找出区分这两种表型的关键标志性微生物，并通过粪菌移植试验（Fecalmicrobialtransplantation，FMT）验证肠道菌群与肥胖易感性的关系。寻找和区分OP和OR表型的关键标志性微生物，可作为临床肥胖患者健康教育效果的评价指标，同时也为肥胖的护理提供靶向性的解决思路，推动护理决策的精准化。 方法： 1.高脂诱导的肥胖易感与肥胖抵抗小鼠模型构建 取80只遗传背景相同的C57BL/6J小鼠，随机分为两组，16只为对照组（Normaldiet，ND），给予普通饲料喂养，模型组64只，给予高脂饲料喂养。造模8周后，在高脂喂养的小鼠中，体重增长在上四分位数的小鼠被指定为OP组（n=16），而在下四分位数的小鼠被指定为OR组（n=16）。最终纳入研究的C57BL/6J小鼠共48只。最后采集小鼠的血液、肝脏、脂肪、回肠、盲肠内容物等标本；称量小鼠的体重、肝脏和脂肪组织的重量；检测各组小鼠血脂四项，血糖水平以及肝脏、脂肪、回肠等组织病理变化。 2.肥胖易感和肥胖抵抗小鼠肠道菌群分析 经过8周的饲养，随机采集ND组（n=6）、OP组（n=6）、OR（n=6）小鼠的粪便并提取DNA进行高通量测序。分析三组小鼠肠道菌群特点，寻找组间有显著差异的物种并使用相关性分析方法比较差异物种与体重的关系。 3.基于粪菌移植试验探讨肠道菌群与肥胖易感和肥胖抵抗的关系 取32只C57BL/6J小鼠，随机分为4组，其中对照组8只（FMT-PBS）、移植正常小鼠粪便菌群组8只（FMT-ND）、移植肥胖易感小鼠粪便菌群组8只（FMT-OP）、移植肥胖抵抗小鼠粪便菌群组8只（FMT-OR）。通过给予各组小鼠混合抗生素饮用水来消耗肠道菌群，从而构建伪无菌小鼠模型。其中FMT-ND组被灌予供体小鼠中ND组新鲜粪便菌液；FMT-OR组小鼠将被灌予供体小鼠中OR组新鲜粪便菌群液；FMT-OP组小鼠将被灌予供体小鼠中OP组新鲜粪便菌群液；对照组小鼠给予等量无菌PBS。实验结束后采集小鼠的血液、肝脏、脂肪、盲肠内容物等标本；称量小鼠的体重、肝脏和脂肪组织的重量；检测各组小鼠血脂四项，血糖水平以及肝脏组织病理变化。实时荧光定量PCR检测高脂喂养8周、16周和FMT8周后小鼠Ruminococcaceae_UCG-013的相对丰度。结果： 1.高脂诱导的肥胖易感与肥胖抵抗小鼠模型构建 在体重、白色脂肪重量、肝脏重量、血糖水平、血清总胆固醇（Totalcholesterol，TC）、甘油三酯（Triglycerides，TG）、低密度脂蛋白胆固醇（Low-DensityLipoproteinCholesterol，LDL-C）等方面，OP组均显著高于OR组（plt;0.05）。Hamp;E染色结果显示，与OR组相比，OP组棕色脂肪（brownadiposetissue，BAT）细胞和脂滴较大，附睾脂肪细胞不规则、肥大细胞浸润；肝脏有更多的脂质沉积、炎症细胞浸润和肝细胞变性。OP组回肠黏膜肌层处有淋巴细胞浸润，并且绒毛排列杂乱，表明可能存在炎症症状。 2.肥胖易感和肥胖抵抗小鼠肠道菌群分析 多样性分析结果显示三组小鼠肠道菌群结构存在明显差异；相比ND组，OP组和OR组小鼠肠道拟杆菌门丰度下降，厚壁菌门、变形菌门含量升高。OP组和OR组小鼠肠道在厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门有一定差异，而在脱铁杆菌门、疣微菌门差异上有统计学意义(plt;0.05)。对OP和OR组肠道菌群进行线性判别效应量（LEfSe）分析，发现OP组的关键物种有肠膜明串珠菌属(Leuconostocaceae)、扭链胃球菌属(Ruminococcus_torques_group)、Coriobacteriaceae_UCG_002属、Mucispirillum；OR组关键的物种是Ruminococcaceae_UCG-013、Eubacterium_coprostanoligenes_group、阿克曼氏菌属(Akkermansia)。随机森林分析显示Ruminococcaceae_UCG-013为区分OP和OR小鼠的关键的标志性微生物。肠道菌群与体重的相关性分析结果显示：Coriobacteriaceae_UCG_002、Ruminococcus_torques_group、GCA_900066225属与体重呈正相关；Ruminococcaceae_UCG_013、Eubacterium_coprostanoligenes_group、阿克曼氏菌属(Akkermansia)与体重存在负相关。 3.基于粪菌移植实验探讨肠道菌群与肥胖易感和肥胖抵抗的关系 FMT-OP组小鼠的体重、白色脂肪重量、肝脏重量、血糖水平、血清TC、甘油三脂TG等指标均显著高于FMT-OR组。肝脏Hamp;E染色结果显示FMT-OP组肝脏有更多的脂质沉积、炎症细胞浸润和肝细胞变性。RT-qPCR技术分析不同阶段小鼠肠道菌群Ruminococcaceae_UCG-013的相对丰度，结果显示OR和FMT-OR小鼠Ruminococcaceae_UCG-013相对丰度均显著高于OP和FMT-OP组。 结论： 1.与OP小鼠相比，OR小鼠具有相对健康的代谢表型。 2.OP和OR小鼠的肠道菌群的结构和功能存在显著的差异，并且拥有各自的优势菌群，其中Ruminococcaceae_UCG-013含量为区分OP和OR小鼠的关键的标志性微生物。 3.肠道菌群在肥胖易感和肥胖抵抗中起到重要的作用。作为肥胖抵抗组的关键生物标志物，Ruminococcaceae_UCG-013在延缓体重增加方面起到重要的作用，其有望作为临床肥胖患者健康教育效果的评价指标，为临床精准护理提供新思路。
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