摘要
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0d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.
基金项目
江苏高校“青蓝工程”资助项目(00000217009)
江苏农牧科技职业学院院级项目(NSF201706)
江苏省大学生创新创业训练计划项目(201812806015Y)
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