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摘要
目的 研究慢性机场噪声暴露对小鼠认知功能及肠道菌群的影响，探讨肠道菌群变化是否介导噪声导致的认知功能下降，为长期飞机噪声暴露人群预防认知功能下降提供科学依据。方法 30只5周龄c57bl/6j小鼠随机分为对照组和噪声暴露组，每组15只，噪声暴露组在最大声压级85 dB，等效连续声压级69 dB的飞机噪声中暴露100 d，对照组置于背景噪声<50 dB的饲养室中。噪声暴露结束后，通过Morris水迷宫实验和旷场实验检测小鼠认知功能水平，16s r DNA测序分析肠道菌群变化，靶向代谢组学测定血清短链脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFAs）（包括乙酸，丙酸，丁酸）水平，通过qPCR检测小鼠结肠组织闭合蛋白（CLDN-1），咬合蛋白（Occludin）和闭合小环蛋白（ZO-1）以及脑组织肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、白介素-6(interleukin-6, IL-6)、白介素-10(interleukin-10, IL-10)mRNA表达水平。结果 两组小鼠的平均逃避潜伏期均呈下降趋势，机场噪声暴露组的逃避潜伏期较对照组明显延长[（31.65±11.11）vs.(15.86±3.47),t=-3.32,P<0.05]，撤去平台后，噪声组穿过平台次数少于对照组[（2.33±1.03）vs.(5.43±2.15),t=3.21,P<0.05]，在目标象限停留时间短[（28.74±4.24）vs.(36.72±5.65),t=2.84,P<0.05]。旷场实验中，噪声暴露组总运动距离[（2 342.44±434.76）vs.(2 962.31±350.21),t=2.72]、在中心区域运动距离[（33.18±8.98）vs.(73.61±32.80),t=2.91]均较对照组减少（P<0.05）,在中心区域停留时间较对照组短[（1.69±0.86）vs.(3.12±0.86),t=2.89,P<0.05]。小鼠肠道菌群发生紊乱，短链脂肪酸产生菌减少，血清乙酸[（0.27±0.34）vs.(1.18±0.54),t=3.21]、丙酸[（0.24±0.07）vs.(0.45±1.15),t=2.84]、丁酸[（0.05±0.02）vs.(0.08±0.02),t=2.43]含量显著减少（P<0.05），小鼠肠上皮屏障破坏，CLDN-1,Occludin和ZO-1 mRNA表达水平显著降低，脑组织内促炎因子TNF-α水平增加，抗炎因子IL-10水平下降。结论 慢性机场噪声暴露导致小鼠学习记忆能力下降，认知功能障碍，同时肠道菌群结构发生紊乱，肠道菌群代谢产物水平改变，肠上皮通透性增加，脑组织炎症水平升高。
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单位广东药科大学; 公共卫生学院
