高脂高糖飲食對(duì)小型豬腸道微生物的影響

田威龍，司景磊，劉笑笑，綦文晶，陳奎蓉，程 鋒，李月月，呂冬玲，梁 靚，高九昱，奉玲麗，莫家遠(yuǎn)，蘭干球，梁 晶

(廣西大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，南寧 530004)

肥胖已成為當(dāng)今世界范圍內(nèi)的健康問(wèn)題，在發(fā)達(dá)和發(fā)展中國(guó)家，肥胖的發(fā)生率都在急劇增加[1]。世界衛(wèi)生組織(2016年)報(bào)告稱，18歲及以上的人群中約有39%的個(gè)體超重[2]。肥胖是產(chǎn)生其他代謝性疾病的重要危險(xiǎn)因素之一，如胰島素抵抗、2型糖尿病、脂肪肝、動(dòng)脈粥樣硬化、高血壓和中風(fēng)等，這引起了公眾的廣泛關(guān)注[3-5]。肥胖的發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，涉及遺傳和環(huán)境因素(如飲食、食物成分和/或生活方式)，普遍被認(rèn)為是由能量攝入與消耗之間長(zhǎng)期的失衡以及體內(nèi)脂肪過(guò)度增加而引起的[6-7]。目前，越來(lái)越多的證據(jù)表明，腸道微生物及其細(xì)菌基因組(微生物組)會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)獲取、能量調(diào)節(jié)和脂肪存儲(chǔ)[8]。這些發(fā)現(xiàn)證明，腸道微生物在調(diào)節(jié)宿主能量代謝中發(fā)揮重要作用，并與肥胖癥和相關(guān)代謝疾病的發(fā)生有關(guān)。

腸道微生物是一個(gè)復(fù)雜且動(dòng)態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，與其宿主共同進(jìn)化[9]。目前，腸道中的微生物群落被認(rèn)為是一個(gè)“器官”，具有許多影響人類健康的代謝、免疫和內(nèi)分泌樣作用[10]。腸道微生物群被認(rèn)為是影響肥胖的重要因素。腸道微生物對(duì)宿主肥胖作用的第一個(gè)證據(jù)來(lái)自對(duì)無(wú)菌(GF)動(dòng)物的研究，即無(wú)細(xì)菌且在無(wú)菌隔離器中繁殖的動(dòng)物。1983年，Wostmann等[11]觀察到無(wú)菌嚙齒動(dòng)物需要比傳統(tǒng)的嚙齒動(dòng)物(擁有自身的微生物群)多30%的熱量來(lái)維持體重。肥胖個(gè)體和較瘦個(gè)體間遠(yuǎn)端腸道微生物組的差異提示，肥胖與兩個(gè)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門(mén)，即擬桿菌門(mén)和厚壁菌門(mén)的相對(duì)比例有關(guān)[12]。然而，這些研究只是簡(jiǎn)單地比較了肥胖和較瘦個(gè)體之間腸道微生物的差異，忽略了腸道微生物的動(dòng)態(tài)變化。本研究以廣西巴馬小型豬為動(dòng)物模型，對(duì)其進(jìn)行高脂高糖飲食干預(yù)，采用16S rRNA高通量測(cè)序方法，以探究在高脂高糖飲食過(guò)程中腸道微生物的動(dòng)態(tài)變化，為研究小型豬生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中腸道微生物的動(dòng)態(tài)變化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及樣品收集

本研究選擇7頭體重和日齡相近的雌性廣西巴馬小型豬近交系個(gè)體，隨機(jī)分為普通飲食組(CN組)3頭和高脂高糖飲食組(HFD組)4頭，每頭個(gè)體在統(tǒng)一斷奶和保育后轉(zhuǎn)入育肥舍分別單籠飼養(yǎng)。試驗(yàn)前，所有個(gè)體的飼養(yǎng)環(huán)境及飲食條件一致，并且未使用過(guò)抗生素。適應(yīng)飼養(yǎng)1周后，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，基礎(chǔ)飼糧成分見(jiàn)表1；高脂高糖飼糧配方為：53%基礎(chǔ)飼糧+37%蔗糖+10%油脂，飲食干預(yù)為期30 d。在此期間，豬可自由采食和飲水。分別在第0、7、15和30天時(shí)收集個(gè)體新鮮糞便于1.5 mL無(wú)菌凍存管中，立刻放入液氮速凍，后置于-80 ℃ 冰箱保存，待測(cè)。在收集新鮮糞便的同時(shí)，分別稱量CN組和HFD組個(gè)體體重。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)測(cè)量CN組和HFD組個(gè)體的體長(zhǎng)和腹圍數(shù)據(jù)。

表1 CN組基礎(chǔ)飼糧配方及營(yíng)養(yǎng)成分

1.2 DNA 抽提和測(cè)序

根據(jù) E.Z.N.A.?soil DNA kit(Omega Bio-tek, Norcross, GA, U.S.)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行糞便樣品微生物群落總DNA抽提，使用1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA的質(zhì)量；使用338F(5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′)和806R(5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′)對(duì)16S rRNA基因V3-V4可變區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增程序如下：95 ℃預(yù)變性3 min，27個(gè)循環(huán)(95 ℃變性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃ 延伸30 s)，然后72 ℃穩(wěn)定延伸10 min，最后在4 ℃進(jìn)行保存(PCR儀：ABI GeneAmp?9700型)。PCR反應(yīng)體系為：5×TransStart FastPfu 緩沖液4 μL，2.5 mmol·L-1dNTPs 2 μL，上游引物(5 μmol·L-1)0.8 μL，下游引物(5 μmol·L-1)0.8 μL，TransStart FastPfu DNA聚合酶0.4 μL，模板DNA 10 ng，ddH2O補(bǔ)足至20 μL。每個(gè)樣本3個(gè)重復(fù)。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)凝膠電泳檢測(cè)后，送上海美吉生物醫(yī)藥科技有限責(zé)任公司使用Illumina公司的Miseq PE300平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序。

1.3 生物信息分析

使用fastp軟件[13]原始測(cè)序序列進(jìn)行質(zhì)控，使用FLASH軟件[14]進(jìn)行拼接；基于默認(rèn)參數(shù)，使用QIIME2流程中的DADA2插件[15]對(duì)質(zhì)控拼接之后的優(yōu)化序列進(jìn)行降噪處理。DADA2降噪處理之后的序列通常被稱為ASV(即擴(kuò)增子序列變體)?；赟liva 16S rRNA數(shù)據(jù)庫(kù)(v 138)，使用QIIME2中的Naive bayes分類器對(duì)ASVs進(jìn)行物種分類學(xué)分析。

2 結(jié) 果

2.1 高脂高糖飲食對(duì)小型豬體重及體尺的影響

在試驗(yàn)0、7、15和30 d分別稱量CN組和HFD組個(gè)體體重，發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)開(kāi)始的0、7和15 d時(shí)，CN組與HFD組之間個(gè)體體重沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)；在30 d時(shí)，CN組的體重為(37.93±0.58)kg，HFD組的體重為(40.03±0.43)kg，兩組間存在顯著性差異(P≤0.05,圖1)，而動(dòng)物的體長(zhǎng)、腹圍等指標(biāo)差異不顯著(P>0.05,表2)。

表2 CN組和HFD組豬的30 d體重與體尺情況

**.P<0.05

2.2 樣本16S rRNA測(cè)序序列信息

對(duì)CN組和HFD組小型豬腸道微生物16S rRNA基因的V3-V4區(qū)進(jìn)行高通量測(cè)序，共獲得524 524條有效序列。使用QIIME2流程中的DADA2插件對(duì)質(zhì)控拼接之后的優(yōu)化序列進(jìn)行降噪處理，共獲得2 031個(gè)ASVs，其中CN組特有486個(gè)ASVs，HFD組特有648個(gè)ASVs，兩組共有897個(gè)ASVs(圖2A)；分為14個(gè)門(mén)、22個(gè)綱、47個(gè)目、78個(gè)科、191個(gè)屬和350個(gè)種。基于CN組和HFD組樣品的Sobs指數(shù)得到所有樣品的稀釋性曲線(圖2B)。結(jié)果顯示，隨著測(cè)序量的增加，每個(gè)樣品的稀釋性曲線逐漸趨于平緩，說(shuō)明樣本的測(cè)序深度和覆蓋范圍足夠且物種豐富，樣品適合下一步的分析。

圖2 CN組和HFD組ASV水平韋恩圖(A)和Sobs指數(shù)曲線(B)

2.3 高脂高糖飲食組與普通飲食組不同時(shí)期小型豬腸道微生物Alpha多樣性分析

以細(xì)菌物種的多樣性指數(shù)(Shannon)和豐富度指數(shù)(Chao)作為豬腸道微生物Alpha多樣性的參數(shù)(圖3)。發(fā)現(xiàn)CN組和HFD組在0、7、15和30 d 4個(gè) 不同時(shí)期的Shannon指數(shù)和Chao指數(shù)整體變化趨勢(shì)相似，但是HFD組的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)在不同時(shí)期普遍低于CN組(第15天時(shí)除外)。

圖3 CN組和HFD組不同時(shí)期豬腸道微生物的Alpha 多樣性

2.4 高脂高糖飲食組與普通飲食組小型豬腸道菌群物種組成及其變化

在門(mén)水平上，檢測(cè)到CN組和HFD組的優(yōu)勢(shì)門(mén)為Firmicutes、Bacteroidetes和Spirochaetota，在兩組間的比例略有差異，且均占據(jù)了各組總量的95%以上(圖4A)。隨著試驗(yàn)的進(jìn)展，CN組和HFD組在不同時(shí)期優(yōu)勢(shì)門(mén)的比例發(fā)生改變(圖4B)，這可能是由于高脂高糖飲食所導(dǎo)致的。隨即，本研究分析了Firmicutes和Bacteroidetes在高脂高糖飲食飼喂不同時(shí)期的變化情況，發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)irmicutes豐度在HFD組中整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)并在30 d時(shí)達(dá)到最高值(圖4C)，而B(niǎo)acteroidetes豐度在HFD組中整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)并在30 d時(shí)達(dá)到最低值(圖4D)。

A.物種組成條形圖；B.物種組成和變化Circos圖。CN0、CN7、CN15和CN30分別表示CN組第0、7、15和30天；HH0、HH7、HH15和HH30分表示HFD組第0、7、15天和30天，下同；C.HFD組Firmicutes變化折線圖；D.HFD組Bacteroidetes變化折線圖

在屬水平上，共鑒定到180個(gè)屬水平菌(圖5A)，其中CN組和HFD組共有的屬有152個(gè)，CN組有17個(gè)特有的屬，HFD組有11個(gè)特有的屬。CN組和HFD組的優(yōu)勢(shì)菌屬為Clostridium_sensu_stricto_1和Trepponma(圖5B)。HFD組在試驗(yàn)的不同時(shí)期屬水平的微生物組成表現(xiàn)出了動(dòng)態(tài)變化，比如Lactobacillus在HFD組豐度逐漸減少而Ruminococcus豐度則不斷升高(圖5C、D)。

2.5 高脂高糖飲食組與普通飲食組小型豬腸道微生物組成差異

通過(guò)PCoA主坐標(biāo)分析和PCA主成分分析比較CN組和HFD組在7、15和30 d糞便樣品微生物的結(jié)構(gòu)相似性(圖6)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CN組和HFD組在7 d時(shí)有一部分樣品交叉聚集到一起，隨著飲食干預(yù)時(shí)間的進(jìn)展，各組樣品按照飲食和干預(yù)時(shí)間的區(qū)分來(lái)越明顯，在30 d時(shí)CN組和HFD組能夠明顯區(qū)分。以上結(jié)果說(shuō)明，CN組和HFD組不同時(shí)期樣本中的微生物組成存在差異。

圖6 飲食干預(yù)不同時(shí)期ASV水平的PCoA分析(A)和PCA分析(B)

采用LEfSe分析CN組和HFD組之間微生物組成差異性。分支圖顯示了CN組和HFD組在門(mén)、綱、目、科、屬分類水平上最豐富的微生物群體(圖7A)。在兩組間共發(fā)現(xiàn)20個(gè)差異項(xiàng)，其中，12個(gè)在CN組中富集，8個(gè)在HFD組中富集。LDA分析結(jié)果(圖7B)顯示，12個(gè)在CN組中富集的菌群分別為g__Lactobacillus、f__Lactobacillaceae、o__Lactobacillales、f__p_251_o5、g__norank_f__p_251_o5、g__norank_f__norank_o__Oscillospirales、f__norank_o__Oscillospirales、g__Lachnospiraceae_UCG_007、f__unclassified_c__Bacilli、g__unclassified_c__Bacilli、o__unclassified_c__Bacilli和p__Verrucomicrobiota，8個(gè)在HFD組中富集的菌群分別為f__Lachnospiraceae、o__Lachnospirales、g__Peptococcus、f__Coriobacteriaceae、g__Collinsella、g__Senegalimassilia、g__Lachnospiraceae_AC2044_group和g__Subdoligranulum。

A.LEfSe分析分支圖；B.LDA判別圖

2.6 小型豬腸道微生物組功能預(yù)測(cè)分析

使用PICRUSt2將ASVs序列與其內(nèi)部的參考序列比對(duì)，確定每個(gè)樣本基因家族的豐度；將基因家族信息與KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，http://www.genome.jp/kegg/)進(jìn)行比對(duì)，獲得KEGG的功能信息和豐度信息(圖8)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CN組和HFD組之間腸道微生物基因功能無(wú)顯著性差異，均主要富集在氨基酸的生物合成、淀粉與蔗糖的代謝、氨基糖和核苷酸糖代謝以及糖酵解和糖異生等方面，預(yù)測(cè)可能富含能夠?qū)⑾嚓P(guān)蛋白分解、轉(zhuǎn)運(yùn)和纖維素降解酶的相關(guān)基因。

圖8 CN組和HFD組KEGG三級(jí)代謝通路熱圖

3 討 論

廣西巴馬小型豬是本研究團(tuán)隊(duì)三代科研人員經(jīng)過(guò)30余年的品系培育獲得的小型豬實(shí)驗(yàn)動(dòng)物近交品系，具有體型矮小、性成熟早、遺傳相似性和穩(wěn)定性高、便于實(shí)驗(yàn)操作等優(yōu)點(diǎn)[16]。此外，豬與人的生理結(jié)構(gòu)、器官大小和飲食結(jié)構(gòu)較為接近，加之廣西巴馬小型豬的單拷貝同源基因比小鼠更加接近于人(除獼猴等靈長(zhǎng)類外)，使其更適合作為醫(yī)學(xué)模型用于人類疾病研究[17]。腸道微生物已經(jīng)成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，作為一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的生態(tài)系統(tǒng)，受多種因素的影響，其中，飲食被認(rèn)為是塑造腸道菌群結(jié)構(gòu)的主要驅(qū)動(dòng)力之一[18]。本研究中，巴馬小型豬連續(xù)飼喂高糖高脂飼糧1個(gè)月，與CN組相比，HFD組動(dòng)物體重顯著增加，而體長(zhǎng)、腹圍等指標(biāo)差異不顯著，說(shuō)明高糖高脂飲食導(dǎo)致能量過(guò)剩，誘發(fā)小型豬朝肥胖方向發(fā)展，與相磊等[19]對(duì)高糖高脂飼料誘導(dǎo)的小型豬肥胖的研究結(jié)果一致。所以，本研究以廣西巴馬小型豬為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，研究飼喂高脂高糖飲食過(guò)程中腸道微生物的動(dòng)態(tài)變化是合理的，突破了以往研究只單純針對(duì)某一時(shí)間點(diǎn)的局限。

在本研究中，采用16S rRNA基因高通量測(cè)序方法分析了由高脂高糖飲食組(HFD組)和普通飲食組(CN組)的糞便微生物組成的動(dòng)態(tài)變化與組間差異。本研究采用目前最新的QIIME2平臺(tái)進(jìn)行分析，使用DADA2插件對(duì)質(zhì)控拼接之后的優(yōu)化序列進(jìn)行降噪處理，共獲得了2 031個(gè)ASVs。DADA2與傳統(tǒng)的基于OTUs的分析方法不同，其不再以97%序列相似度進(jìn)行聚類而只是進(jìn)行去重(相當(dāng)于以100%相似度聚類)，從而得到“擴(kuò)增序列變體”ASVs[15]。這大大提高了數(shù)據(jù)精確度和物種分辨率，比傳統(tǒng)OTUs聚類得到的數(shù)據(jù)更加理想和準(zhǔn)確。

基于微生物16S rRNA基因測(cè)序結(jié)果，對(duì)不同干預(yù)時(shí)期HFD組和CN組進(jìn)行多樣性分析。Beta多樣性分析發(fā)現(xiàn)，飲食干預(yù)7 d時(shí)導(dǎo)致微生物組成發(fā)生了較小程度的變化，但在第30天時(shí)，HFD組相比CN組的變化卻很顯著，這表明高脂高糖飲食可能導(dǎo)致腸道菌群的組成逐步累積改變。而Alpha多樣性分析發(fā)現(xiàn)，HFD組腸道微生物的多樣性普遍低于CN組，但兩組間并沒(méi)有達(dá)到顯著性的差異，表明飲食誘導(dǎo)的腸道微生物群組成的變化可能是由較低水平細(xì)菌種類的豐度變化引起的。

隨著高脂高糖飲食干預(yù)時(shí)間的增加，觀察到了腸道微生物組的總體變化趨勢(shì)。在門(mén)水平，高脂高糖飲食組個(gè)體腸道微生物中，F(xiàn)irmicutes豐度增加而B(niǎo)acteroidetes豐度逐漸下降。先前的研究已發(fā)現(xiàn)，肥胖與厚壁菌門(mén)豐度增加和擬桿菌門(mén)豐度降低有關(guān)[12,20]。在人體相關(guān)研究中也得到了類似的結(jié)果，Ley等[21]對(duì)12名肥胖者進(jìn)行熱量限制1年，發(fā)現(xiàn)在開(kāi)始減肥飲食之前，肥胖者腸道微生物中的擬桿菌門(mén)比例(3%)明顯少于瘦對(duì)照組(25%)，厚壁菌門(mén)比例相應(yīng)高于正常體重者，而肥胖者經(jīng)過(guò)減肥后其腸道微生物中擬桿菌門(mén)的比例在1年內(nèi)從3%增加到18%，這是對(duì)限制能量攝入的反應(yīng)。總之，這些在小鼠和人身上得到的結(jié)果表明，肥胖改變了腸道微生物的結(jié)構(gòu)，而通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物的組成可能有助于改善肥胖，這為治療肥胖等疾病提供了新策略。然而，有幾項(xiàng)研究報(bào)道稱，肥胖與較瘦受試者的腸道中厚壁菌門(mén)(Firmicutes)與擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)豐度比例與以上結(jié)果存在差異，甚至發(fā)現(xiàn)二者存在相反的關(guān)系[22-23]。因此有人提出，這些腸道微生物的組成結(jié)構(gòu)在門(mén)水平的變化目前仍不能被認(rèn)為是肥胖發(fā)生的標(biāo)志物，應(yīng)該在更低的微生物分類學(xué)水平上尋找與肥胖相關(guān)的細(xì)菌屬甚至特定的細(xì)菌種類。

在屬水平上，本研究發(fā)現(xiàn)Lactobacillus的豐度在HFD組隨高能飲食誘導(dǎo)逐漸減少而Ruminococcus豐度則不斷升高。乳桿菌屬(Lactobacillus)和雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)是研究最多的益生菌，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中進(jìn)行的多數(shù)研究都清楚地表明，服用益生菌可以有效預(yù)防和治療肥胖癥。有研究發(fā)現(xiàn)，向小鼠單獨(dú)或聯(lián)合飼喂彎曲乳桿菌HY7601和植物乳桿菌KY1032可限制脂質(zhì)在脂肪組織和肝中的積累，血漿和肝中的膽固醇含量也顯著降低[24]。在使用副干酪乳桿菌CNCM I-4270和鼠李糖乳桿菌CNCM I-3690飼喂時(shí)，獲得了相似的結(jié)果[25]。但本研究仍必須謹(jǐn)慎評(píng)估從這些研究得出的所有結(jié)論，因?yàn)樵谠u(píng)估益生菌對(duì)動(dòng)物肥胖程度影響的試驗(yàn)中，經(jīng)常使用不同類型的日糧喂養(yǎng)不同年齡的動(dòng)物，而且益生菌的劑量和添加時(shí)間也不統(tǒng)一。種種跡象表明，在屬水平上，腸道微生物的組成可能會(huì)影響動(dòng)物從飲食中攝取能量的效率，進(jìn)而影響肥胖的發(fā)生與發(fā)展。Ruminococcus是1948年由Sijpesteijn[26]從牛瘤胃中首次分離出來(lái)的，是核心腸道微生物組中的主要成員之一。在草食性反芻動(dòng)物中，Ruminococcus屬微生物可以降解和發(fā)酵膳食纖維素，并將其轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸(SCFA)，對(duì)動(dòng)物的能量代謝至關(guān)重要[27-28]。短鏈脂肪酸不僅可以促進(jìn)能量吸收及肝中多余的脂肪生成，同時(shí)還可以減少炎癥發(fā)生，促進(jìn)腸上皮的屏障完整性和增強(qiáng)動(dòng)物的飽腹感[29]。Den等[30]報(bào)道了短鏈脂肪酸的有益代謝作用，其可以防止高脂飲食(HFD)引起的肥胖并能夠改善胰島素的敏感性。然而，本研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)SCFA的細(xì)菌隨著高脂高糖飲食的干預(yù)在HFD組逐漸富集。有研究表明，肥胖個(gè)體的腸道微生物群富集了參與SCFA生成的代謝途徑，超重和肥胖個(gè)體的糞便中短鏈脂肪酸的濃度高于較瘦個(gè)體[31]。這些存在差異的結(jié)果說(shuō)明，腸道中SCFA的含量以及腸道微生物的組成結(jié)構(gòu)在肥胖發(fā)生過(guò)程中的作用方式可能十分復(fù)雜。

利用LEfSe分析，也發(fā)現(xiàn)了CN組和HFD組之間顯著差異的腸道微生物。其中，g__Lactobacillus、f__p_251_o5和g__unclassified_c__Bacilli等13個(gè)菌群在CN組中富集；f__Lachnospiraceae、g__Collinsella、g__Peptococcus、g__Subdoligranulum和g__Senegalimassilia等7個(gè)菌群在HFD組中富集。柯林斯菌屬(Collinsella)被認(rèn)為是2型糖尿病患者中富含的潛在促進(jìn)炎癥的腸道微生物成分，可導(dǎo)致腸道中的SCFA迅速下降[32]。Liu等[33]認(rèn)為，Collinsella可作為動(dòng)脈粥樣硬化患者的生物標(biāo)記物，與成年蒙古族人心腦血管疾病的高死亡率相關(guān)，說(shuō)明高脂高糖飲食導(dǎo)致腸道中有害微生物的增加。Mach等[34]研究發(fā)現(xiàn)，消化球菌屬(Peptococcus)在肥胖豬中含量更高。Kiros等[35]發(fā)現(xiàn)，飼喂酵母的斷奶豬生長(zhǎng)性能更好，且消化球菌屬豐度更高，表明消化球菌屬對(duì)豬的增重有積極作用，這與本研究結(jié)果一致。這些微生物可能作為與肥胖發(fā)展相關(guān)的潛在微生物標(biāo)志，但還需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定潛在微生物標(biāo)志在肥胖發(fā)展中發(fā)揮的作用，如利用糞菌移植等方法驗(yàn)證候選微生物是否能調(diào)節(jié)無(wú)菌動(dòng)物的體重水平。

總而言之，本研究結(jié)果表明，由高脂高糖飲食組(HFD組)和普通飲食組(CN組)的腸道微生物組成與結(jié)構(gòu)在不同干預(yù)時(shí)期呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的變化和差異，表明特定的細(xì)菌物種或物種組合可能直接或間接影響肥胖的發(fā)生。這些結(jié)果增加了對(duì)腸道微生物菌群與宿主的相互作用的認(rèn)識(shí)，并將促進(jìn)通過(guò)綜合因素調(diào)控腸道微生物來(lái)治療肥胖及其并發(fā)癥方法的研究與應(yīng)用。

4 結(jié) 論

本研究采用微生物16S rRNA基因高通量測(cè)序方法，對(duì)廣西巴馬小型豬高脂高糖飲食組(HFD組)和普通飲食對(duì)照組(CN組)的腸道微生物組成的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在門(mén)水平，高脂飲食的干預(yù)導(dǎo)致HFD組個(gè)體腸道微生物中Firmicutes豐度增加而B(niǎo)acteroidetes豐度逐漸下降；在屬水平，HFD組中Lactobacillus豐度逐漸減少而Ruminococcus豐度則不斷升高，并篩選了g__Peptococcus、g__Collinsella和g__Senegalimassilia等可能與高能飲食密切相關(guān)。本研究為利用小型豬動(dòng)物模型研究人類高能量飲食對(duì)腸道微生物的影響提供一定的理論依據(jù)。