Improvement effects of fecal microbiota transplantation on chemotherapy-induced diarrhea in mice

Yang Qiu-Yu ,  

Tan Meng-Tian ,  

Bai Jing ,  

Ren Xing ,  

Zhang Jun-Qi ,  

Yang Yong ,  

Sun Yu-Hang ,  

Li Lei ,  

Fu Ze-Xian ,  

摘要

Наша цель - исследовать влияние пересадки бактерий одного и того же вида (FMT) на улучшение диареи, вызванной химиотерапией (CID) у мышей. Методы 15 мышей C57BL/6N были разделены случайным образом с использованием метода остатков на пустую контрольную группу, группу модели CID и группу CID + FMT, по 5 мышей в каждой группе. Пустая контрольная группа не подвергалась никакому вмешательству, и их фекалии использовались для приготовления бактериального суспензии; для модели CID использовался фтороурацил (65 мг/кг) внутрибрюшные инъекции в течение 5 дней для создания модели мышей CID, затем им давали по 0,1 мл физиологического раствора через рот каждый второй день; группе CID + FMT давали по 0,1 мл бактериальной суспензии через рот каждый второй день, после вмешательства в течение 7 дней использовался фтороурацил (65 мг/кг) внутрибрюшные инъекции в течение 5 дней, моделируя модель мышей CID, до конца 14 дня эксперимента. За время эксперимента было записано питание мышей и изменение их веса, в конце эксперимента мышей усыпляли углубленным углекислым наркозом, и брали пробу из прямой кишки до слепой кишки для гистологического наблюдения и окрашивания гематоксилином и эозином, а также пробу фекалий для секвенирования гена 16S rRNA, используя индекс Шеннона, индекс Симпсона и алгоритм Chao1 для анализа альфа-разнообразия вида бактерий в кишечнике каждой группы мышей. Для анализа различий между группами бактерий в кишечнике каждой группы мышей использовался анализ подобия (Anosim); для различий в эффектах между группами использовался анализ размера линейного различия (LEfSe) и многомерный анализ не метрики (NMDS) для анализа вирусов в кишечнике каждой группы мышей и определения сходства между ними. Результаты показали, что длинна прямой кишки мышей из группы модели CID значительно сократилась по сравнению с пустой контрольной группой(P<0.05), и различий в длине прямой кишки у мышей из группы CID+FMT по сравнению с группой модели CID не имели статистического значения(P>0.05). Вес мышей из группы модели CID снизился на 42,04%, в то время как мыши из пустой контрольной группы увеличили свой вес на 10,24%, и между этими группами были статистически значимые различия (P<0.05); вес мышей из группы CID+FMT снизился на 8,12%, и сравнение веса мышей из группы CID+FMT с весом мышей из группы CID показало замедление падения веса, различия имели статистическое значение(P<0.05). Результаты окраски гематоксилином и эозином показали, что у мышей из группы модели CID были значительные повреждения структуры слизистой оболочки кишечника, проявляясь атрофией и деформацией, сопровождаемые воспалительными клетками, показатель патологии поднялся(P<0.05); по сравнению с группой модели CID, кишечник из группы CID+FMT демонстрировал улучшение целостности и его клеток, повреждения были легче, различия между показателями патологии не имели статистического значения (P>0.05). Анализ альфа-разнообразия бактерий показал, что различия между тремя группами в показателях Шеннона, Симпсона и Chao1 имели статистическое значение (P<0.05); результаты анализа подобия (Anosim) и многомерного анализа не метрики (NMDS) показали, что группа CID+FMT бактерий была ближе к нормальной кишечной микрофлоре, чем группа модели CID; результаты анализа размера линейного различия (LEfSe) показали, что бактерии f_Bacteroidaceae в кишечнике мышей из группы модели CID были более обильными, а у группы CID+FMT бактерии были похожи на группу пустой контрольной группы, и бактерии f_Enterobacteriaceae увеличились. Выводы Внутривидовая пересадка фекальных бактерий может восстанавливать бактериальную микрофлору кишечника мышей CID и делать ее более схожей с нормальной кишечной микрофлорой, что защищает слизистую кишечника, уменьшает повреждения и уменьшает тяжесть заболевания CID.

关键词

fecal microbiota transplantation;chemotherapy-induced diarrhea;intestinal flora;high-throughput sequencing

阅读全文