发布日期：2022-11-05
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肠道菌群是由寄居在胃肠道内的微生物组成的复杂生态系统，主要有厚壁、拟杆、变形、放线、疣微和梭杆等优势菌门，其中厚壁菌门和拟杆菌门占90％以上，各菌群间相互制约，相互依存，形成质和量的动态平衡。肠道菌群是一个高度动态的系统，也是一个相对脆弱的“隐形器官”，已知多种因素影响肠道微生物群的组成，包括宿主基因型、抗生素以及环境等。
图1 大鼠肠道微生物群的多样性分析
高原低氧环境药物代谢研究创新团队利用高原实地环境，通过对大鼠粪便16S rRNA基因测序。初步分析表明高原低氧环境对大鼠肠道微生物群有一定影响，并结合粪菌移植进一步验证了高原低氧会导致大鼠肠道微生物多样性和组成结构的变化，为深入研究高原低氧环境下疾病的形成和药物代谢提供参考依据。
图2粪菌移植与肠道微生物变化的关联分析
通过分析不同海拔高度及不同低氧处理时间对大鼠肠道微生物群落的影响，发现大鼠肠道微生物群落的多样性和结构呈动态变化。不同海拔梯度研究表明，各组大鼠肠道菌群间存在显著差异，且随海拔升高，肠道菌群多样性增加。值得注意的是，中、高海拔低氧处理第7天对大鼠肠道微生物多样性及结构组成的影响最显著，表明高原低氧环境对大鼠肠道微生物群落的影响是快速的、持久的。为验证这一观点，我们又将中、高海拔低氧处理第7天大鼠粪菌移植到平原大鼠体内，发现移植中、高海拔低氧组大鼠粪菌后可引起平原大鼠产生类似中、高海拔低氧组大鼠肠道菌群组成的改变，表明高原低氧是一个关键的环境因素，对肠道菌群的塑造起重要作用。
图3 不同海拔高度对大鼠肠道微生物群的影响
图4 不同低氧处理时间对大鼠肠道微生物群的影响
图5 大鼠肠道微生物差异菌分析
相关论文“Changes in the Gut Microbiota of Rats in High-Altitude Hypoxic Environments”于2022年10月27日在线发表在ASM（美国微生物学会期刊数据库）旗下的Microbiology Spectrum（Q1，IF：9.043）。李向阳教授为论文通讯作者，博士研究生白雪为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金项目（81760673、82260731）、青海省创新平台建设项目（2021-ZJ-T03）的资助。
参考文献：Xue Bai, Guiqin Liu, Jianxin Yang, Junbo Zhu, Qian Wang, Yang Zhou, Wenqi Gu, Linli La, Xiangyang Li, 2022, Changes in the Gut Microbiota of Rats in High-Altitude Hypoxic Environments. Microbiology Spectrum doi:10.1128/spectrum.01626-22.
