摘要
背景 随着肠道菌群高通量测序技术的应用与发展,越来越多的研究证实肠道菌群与多种肿瘤的发生、发展密切相关.食管鳞癌是威胁我国人民健康的常见肿瘤,其与肠道菌群的关系备受关注.目的 分析比较食管鳞癌原位模型小鼠与正常小鼠肠道菌群的多样性,筛选出食管鳞癌特异性改变的菌属.方法 2020年8月至2021年5月,将20只雌性SPF级C57BL/6小鼠适应性喂养1周后随机分为对照组(DZ组)和模型组(MX组),每组10只.DZ组小鼠常规喂养并给予普通饮用水32周,MX组小鼠按照造模方法常规喂养并给予含0.1 mg/ml诱癌剂4-硝基喹啉-1-氧化物(4NQO)的饮用水喂养16周,之后给予普通饮用水喂养至32周.收集两组小鼠粪便,提取DNA,应用聚合酶链式反应(PCR)扩增后进行高通量测序,获得的测序数据聚类成为基于序列间相似度的分类操作单元(OTU),并根据物种注释情况进一步分析Alpha多样性、Beta多样性、物种丰度.结果 两组小鼠在实验过程中未出现死亡,MX组小鼠均造模成功.MX组与DZ组相比,拟杆菌门(Bacteroidota)及厚壁菌门(Firmicutes)比例升高,而疣微菌门(Verrucomicrobiota)及变形菌门(Proteobacteria)比例降低.Alpha多样性结果显示,MX组小鼠肠道菌群Shannon指数低于DZ组(P<0.05).Beta多样性分析中PCoA图显示,MX组与DZ组样本分别聚集在不同的象限,相距较远,样本间多样性差异较大(t=22.444,P=0.004).在门水平,MX组Unidentified Bacteria、蓝细菌(Cyanobacteria)、易感微生物(Elusimicrobia)、弯曲杆菌(Campilobacterota)丰度高于DZ组(P<0.05).在属水平,MX组普雷沃菌科_UCG-003(Prevotellaceae UCG-003)、拟杆菌属(Bacteroides)、毛螺菌科NK4A136组(Lachnospiraceae NK4A136_group)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、普雷沃菌科_UCG-001(Prevotellaceae UCG-001)、普雷沃菌属(Prevotella)、大肠埃希菌(Colidextribacter)、毛螺菌科_UCG-006(Lachnospiraceae UCG-006)丰度高于DZ组,罗姆布茨菌(Romboutsia)、土杆菌属(Turicibacter)丰度低于DZ组(P<0.05).LEfSe分析结果显示,在属水平上,Prevotellaceae UCG-003、埃希菌-志贺菌属(Escherichia-Shigella)、Bacteroides、Lachnospiraceae NK4A136_group在MX组丰度增高(P<0.05);而Romboutsia丰度在DZ组增高(P<0.05).结论 食管鳞癌原位模型小鼠与正常小鼠相比肠道菌群物种多样性降低,存在特异性差异菌属,其中Prevotellaceae UCG-003、Bacteroides、Lachnospiraceae NK4A136_group和Romboutsia可作为食管鳞癌诊断的生物标志物.
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