基于肠道菌群探讨短双歧杆菌M-16V缓解食物过敏的作用及其机制.pdf

中文摘要

基于肠道菌群探讨短双歧杆菌M-16V缓解食物过敏的作用

及其机制

目的：

近几十年来，全球多地区的食物过敏发病率都在上升，但目前尚缺乏临床

一致认可的治疗手段。近期研究发现，益生菌疗法在控制食物过敏相关的过敏

性炎症方面展现出巨大潜力，通过益生菌调节肠道微生物群的组成和/或功能可

能是预防和治疗食物过敏的有效方法。本研究拟探讨短双歧杆菌M-16V

（BifidobacteriumBreveM-16V，M-16V）在治疗卵白蛋白（ovalbumin，OVA）

诱导的小鼠食物过敏中的作用及其主要作用机制。通过研究M-16V对食物过敏

反应的影响，本研究试图为过敏性疾病的治疗和预防提供科学依据和理论支持，

同时为开发基于调节肠道菌群组成的食物过敏预防或治疗方法提供参考。

方法：

本研究以OVA作为过敏原，选用8周龄雌性BALB/c小鼠，通过两次腹腔

注射致敏和六次灌胃激发的方式成功构建了食物过敏BALB/c小鼠模型。模型

构建成功后将小鼠分为PBS组、OVA组、M-16V组，M-16V组在OVA激发

当日灌胃M-16V。采用HE染色观察各组小肠组织形态；采用ELISA法检测血

清中的OVA特异性免疫球蛋白E（OVA-sIgE）、免疫球蛋白G1（OVA-sIgG1）

和免疫球蛋白A（OVA-sIgA）相关抗体水平；采用oligo-dT建库mRNA-seq

测序和qRT-PCR检测相关信号通路及mRNA表达情况；采用微生物16S扩增

子相对定量测序分析肠道菌群多样性及物种组成。采用IBMSPSS24.0软件和

GraphPadPrism8.0.2软件进行统计分析及图片制作。计量数据以±s的形式展

现。对于两组数据的比较，进行独立样本t检验；对于三组及以上的数据比较，

进行OneWayANOVA分析。当P0.05时视为差异有统计学意义。

I

结果：

1.实验期间小鼠体重均正常增长，模型组小鼠在过敏症状评分和腹泻情况

评分上都高于对照组，并且其直肠温度低于对照组。

2.HE结果显示PBS组小肠粘膜结构清晰，未见明显损伤。OVA组小鼠小

肠组织可见少量的炎性细胞浸润，小肠绒毛结构被破坏。经过M-16V治疗后，

小鼠小肠炎症得到了一定程度的缓解。

3.ELISA结果显示与PBS组小鼠相比，OVA组小鼠血清OVA特异性IgE

（OVA-sIgE，P0.01），IgG1（OVA-sIgG1，P0.0001）、IgA（OVA-sIgA，

P0.05）水平显著升高。与OVA组小鼠相比，M-16V组小鼠OVA-sIgE

（P0.0001）和OVA-IgG1（P0.01）水平显著降低。

4.转录组分析结果揭示了OVA引起的食物过敏的发生与多种基因的表达

存在紧密联系。与PBS组相比，在OVA组中鉴定出来1687个差异表达基因，

其中1380个上调，307个下调；与OVA组相比，M-16V组中鉴定出来1773

个差异表达基因，其中496个上调，1277个下调。OVA组与PBS组相比，Fcer1a、

Mcpt9、Alox5、Cd34、Il1rl1、Lilr4b、Gata2、Cpa3、Mcpt1等九个基因与过敏

相关的基因高表达；M-16V组与OVA组比较，与过敏相关的Akp3、Cyp1a1

基因高表达，Mapk4基因则低表达。PCR结果证实了M-16V减少了OVA暴露

小鼠与过敏有关的mRNA表达，在OVA刺激后，Gata2（P0.001）、Lilr4b

（P0.01）、Fcer1a（P0.0001）、Cpa3（P0.0001）、Alox5（P0.01）、Mapk4

（P0.05）表达显著增加；而M-16V显著降低了Gata2