目的 通过粪菌移植( fecal microbiota transplantation ,FMT)方法建立无菌金黄地鼠糖尿病模型并对模型进行评价。
方法 25 只雄性SPF级SD大鼠分为对照( SD-CN)组和模型( SD-DM)组, SD-CN组10 只,SD-DM组15只。 分别饲喂正常饲料、高脂饲料3周后,动物禁食 12 h , SD-DM组腹腔注射链脲佐菌素( streptozotocin ,STZ) ,按25 mg/ kg ,连续注射3 d。 24只雄性无菌金黄地鼠分为对照( CN)组和模型( DM)组,每组各12只,分别接种SD-CN组和SD-DM组SD大鼠粪便混悬液。 粪菌移植10周时安乐死动物,取血液、小肠、胰腺和大肠内容物,进行血生化、组织病理学检查和16S rRNA测序。
结果 粪菌移植后,血液生化指标检测显示CN组与DM组载脂蛋白A1 ,载脂蛋白B存在显著性差异( P < 0. 05)。 DM组胰高血糖素、空腹血糖水平显著升高( P < 0. 01) ,空腹胰岛素显著下降( P < 0. 001) ,呈现明显糖脂代谢紊乱及胰岛素抵抗特征。 苏木素-伊红( HE)染色显示,与CN组比较,DM组胰腺出现多灶性脂肪沉积,胰岛萎缩,胰岛细胞减少,胰岛形态不规则及肿胀坏死,胰岛细胞增生,毛细血管增多,基底膜增厚。 DM组小肠绒毛上皮增生,小肠绒毛融合、排列错乱,细胞肿胀并伴有变性坏死,小肠黏膜固有层炎性细胞聚集。 16S rRNA测序显示CN组与DM组肠道菌群的多样性及特定菌群丰度存在显著性差异。 DM 组 α 多样性指标中的 chao1 指数、 shannon 指数、 simpson指数均显著降低( P < 0. 05)。 Unweighted Unifrac距离显著降低( P < 0. 01) ,提示β多样性存在差异。两者肠道细菌群落组成存在显著性差异, DM组疣微菌门( Verrucomicrobiota)显著增加( P < 0. 05) ,厚壁菌门( Firmicutes)显著降低( P < 0. 05)。
结论 通过粪菌移植技术成功建立无菌金黄地鼠糖尿病模型,动物出现与糖尿病相似的临床特征,为深入研究肠道微生物与糖尿病的发生发展关系提供了动物模型。
