孕前和孕哺期小鼠高脂饮食对子代肠道菌群的影响

作者：许锐; 洪芳兰; 陈晓伟; 吴蕾蕾; 沈孝兵^*

来源：环境与职业医学, 2022, 39(08): 849-855.

• 孕前期
• 孕哺期
• 小鼠
• 高脂饮食
• 肠道菌群
• 16SrRNA
• 多样性分析

[背景]近年来研究发现肠道菌群在各种慢性疾病的发生发展中起着重要的作用，饮食是影响肠道菌群的重要因素。然而，关于不同时期母体高脂饮食对子代肠道微生物影响的研究仍然有限。[目的]探讨母鼠孕前期和孕哺期高脂饮食对子代肠道微生物群的影响。[方法]根据孕前期和孕哺期给予的不同饮食（高脂饮食，HFD；对照饮食，CD），将C57BL/6J雌性小鼠分为四组，分别是孕前对照饮食—孕哺期对照饮食组（CD-CD组）、孕前对照饮食—孕哺期高脂饮食组（CD-HFD组）、孕前高脂饮食—孕哺期对照饮食组（HFD-CD组）、孕前高脂饮食—孕哺期高脂饮食组（HFD-HFD组）。母鼠在喂养6周后与雄性小鼠同笼受孕，将成功受孕的母鼠继续分为两组，给予不同的饮食。子鼠出生后直接由母鼠母乳喂养，每只母鼠仅哺乳1只子代小鼠，最后每组子鼠数量为6只，雌雄各半。监测记录后代小鼠体重，比较各组体重增长差异。哺乳期结束后收集子鼠新鲜粪便，提取粪便中细菌总DNA，根据细菌16S rDNA(V3+V4)序列设计特异性引物进行扩增，接着基于Illumina HiSeq 2500平台进行测序，利用QIMME、USEARCH、R软件对测序数据进行注释及操作分类单元（OTU）分析并绘制物种丰度柱状图。α多样性分析中ACE和Chao1指数衡量菌群的物种丰富度，Shannon和Simpson指数综合考量丰富度与均匀度；β多样性分析中主坐标分析（PCoA）和相似性分析（Anosim）比较各组间菌群组成差异，线性判别分析（LEfSe）用于寻找对各组间差异影响较大的菌群。[结果]子鼠体重变化结果显示孕哺期的饮食对后代的影响更大，整个实验周期内HFD-CD组体重最低。OTU分析表明孕哺期高脂饮食降低了子鼠的OTU数量，α多样性分析显示孕哺期高脂饮食降低了子代肠道菌群丰富度（ACE,P <0.05;Chao1,P <0.05），而孕前高脂饮食的子鼠各α多样性指数无明显差异。不同时期的高脂饮食还导致了子鼠优势菌群的变化，孕哺期高脂饮食增加了软壁菌门的丰度（P <0.05），降低了拟杆菌门、ε菌门、蓝细菌门和脱铁杆菌门的丰度（均P <0.05）；在属水平上，孕前和孕哺期高脂饮食都降低了乳杆菌属的丰度（P <0.05），孕前高脂饮食增加了另支菌属的丰度（P <0.05）；而孕哺期高脂饮食增加了毛螺菌属、瘤胃菌属的丰度，降低了Muribaculaceae菌属、螺杆菌属的丰度（均P <0.05）。β多样性分析结果显示CD-CD组与HFD-CD组菌群组成相似，CD-HFD组与HFD-HFD组相似，Anosim分析显示组间差异具有统计学意义（R=0.743,P <0.01）。LEfSe分析表明各组中对差异影响贡献较大的有CD-CD组中乳杆菌属、CD-HFD组中梭菌目、HFD-CD组中拟杆菌门、螺杆菌属以及HFD-HFD组中布劳特氏菌属、瘤胃菌科、罗氏菌属等。[结论]研究发现不同时期的高脂饮食对子鼠菌群的影响存在差异。孕前期和孕哺期的高脂饮食都降低了子鼠乳杆菌的丰度，但对其他肠道微生物如Muribaculaceae菌属、毛螺菌属、螺杆菌属等丰度的影响存在差异，孕哺期饮食对塑造子代肠道微生物组的影响更大。

• 单位
  东南大学; 公共卫生学院