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摘要
目的评价肠道菌群异质性与脓毒症小鼠获得性肌无力的关系。方法 SPF级健康雄性C57BL/6小鼠80只, 体质量18～20 g, 6～8周龄。取小鼠40只, 采用腹腔注射LPS 10 mg/kg的方法制备脓毒症模型, 筛选脓毒症敏感型小鼠(建模后24 h内出现濒死状态甚至死亡)和脓毒症抵抗型小鼠(生存7 d并恢复活跃状态), 建模前收集小鼠粪便制备粪菌液。取小鼠40只, 采用随机数字表法分为4组(n=10):对照组(C组)不予以任何处理;抗生素组(ABX组)灌胃复合抗生素1次/d, 连续5 d;抵抗组(Res组)灌胃复合抗生素5 d后, 灌胃脓毒症抵抗型小鼠粪菌液150 μl, 1次/d, 连续3 d, 随后腹腔注射LPS 15 mg/kg;敏感组(Sen组)灌胃复合抗生素5 d后, 灌胃脓毒症敏感型小鼠粪菌液3 d(方法同Res组), 随后腹腔注射LPS 15 mg/kg。脓毒症建模后24 h时进行脓毒症严重程度评分。于粪菌移植后以及脓毒症建模后24 h时测定四肢抓力。脓毒症建模后24 h时测定腓肠肌复合肌动作电位(CMAP), 随后取血液标本, 采用ELISA法测定血清IL-1、IL-6和TNF-α浓度, 取胫骨前肌和腓肠肌组织, 采用蛋白免疫印迹法测定胫骨前肌肌肉特异性环指蛋白1(MuRF-1)和肌肉萎缩盒F蛋白(MAFbx)表达, 腓肠肌HE染色后评估测量肌纤维直径和横截面积。Res组和Sen组于粪菌移植3 d后收集小鼠粪便, 提取DNA进行16S rDNA测序和非靶向代谢组学分析。结果与C组比较, Res组脓毒症严重程度评分升高, 脓毒症建模后四肢抓力降低, 血清IL-6浓度升高, 腓肠肌肌纤维直径和横截面积减少(P<0.05), 其余指标差异无统计学意义, ABX组上述指标差异无统计学意义(P>0.05)。与C组和Res组比较, Sen组脓毒症严重程度评分升高, 脓毒症建模后四肢抓力降低, CMAP潜伏期延长、振幅降低, 血清IL-1、IL-6、TNF-α浓度升高, 腓肠肌肌纤维直径和横截面积减少, 胫骨前肌MuRF-1和MAFbx表达上调(P<0.05)。肠道菌群16S rDNA测序:与Sen组比较, Res组Chao1指数、Good-coverage指数、Simpson指数差异无统计学意义(P>0.05), Shannon指数升高(P<0.05), β多样性差异无统计学意义(P>0.05);阿克曼氏菌科、疣微菌目、嗜黏蛋白阿克曼氏菌属、疣微菌纲、疣微菌门在Sen组显著富集, 肠球菌属、肠球菌科在Res组显著富集(P<0.05)。非靶向代谢组学分析:Res组和Sen组代谢物图谱提示模型建立良好(R2Y>Q2Y);与Sen组比较, Res组显著上调的代谢物质90个, 下调的代谢物质88个, 显著上调的代谢物质包括维生素K1、γ生育酚、牛磺酸等(P<0.05);差异代谢物KEGG富集通路包括2-氧羧酸代谢和泛素酮等萜类醌的生物合成(P<0.05)。结论肠道菌群异质性可能参与脓毒症小鼠获得性肌无力的发生机制。
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