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16s rRNA gene sequencing analysis of gut microbiome in a mini-pig diabetes model

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Animal Models and Experimental Medicine 2022年第1期5卷 81-88页

作者： Miaomiao Niu Yuqiong Zhao Lei Xiang Yunxiao Jia Jifang Yuan Xin Dai Hua Chen Laboratory Animal Center Chinese PLA General HospitalBeijingPR China

Background:Currently,increasing attention is being paid to the important role of intestinal microbiome in diabetes.However,few studies have evaluated the characteristics of gut microbiome in diabetic miniature pigs,despite it being a good model animal for assessing diabetes.Methods:In this study,a mini-pig diabetes model(DM)was established by 9-month high-fat diet(HFD)combined with lowdose streptozotocin,while the animals fed standard chow diet constituted the control group.16s ribosomal RNA(rrna)gene sequencing was performed to assess the characteristics of the intestinal microbiome in diabetic mini-pigs.Results:The results showed that microbial structure in diabetic mini-pigs was altered,reflected by increases in levels of Coprococcus_3 and Clostridium_sensu_stricto_1,which were positively correlated with diabetes,and decreases in levels of the bac-teria Rikenellaceae,Clostridiales_vadinBB60_group,and Bacteroidales_RF16_group,which were inversely correlated with blood glucose and insulin resistance.Moreover,PICRUst-predicted pathways related to the glycolysis and Entner-Doudoroff superpathway,enterobactin biosynthesis,and the L-tryptophan biosynthesis were significantly elevated in the DM group.Conclusion:These results reveal the composition and predictive functions of the intestinal microbiome in the mini-pig diabetes model,further verifying the relationship between HFD,gut microbiome,and diabetes,and providing novel insights into the application of the mini-pig diabetes model in gut microbiome research.

关键词： 16s rRNA diabetes gut microbiome mini-pig

基于16s rRNA技术研究蒌连丸对2型糖尿病db/db小鼠肠道菌群的影响

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中国实验方剂学杂志 2023年第12期29卷 63-70页

作者：彭川胡学芳陈正涛窦晨瑜杨鹏丁雷吴丽丽秦灵灵刘铜华成都中医药大学临床医学院成都610036 北京中医药大学中医养生研究所北京100029 陕西中医药大学第一临床医学院西安711301 北京中医药大学第二临床医学院北京100078 北京中医药大学北京100029

目的:研究蒌连丸对2型糖尿病db/db小鼠肠道菌群的影响。方法:取4~5周龄雄性db/m+小鼠为正常组,将同周龄成模雄性db/db小鼠根据血糖、体质量随机分为模型组、二甲双胍组(0.25 g·kg^(-1)·d^(-1))及蒌连丸组(13 g·kg^(-1)·d^(-1)),每组... 详细信息

目的:研究蒌连丸对2型糖尿病db/db小鼠肠道菌群的影响。方法:取4~5周龄雄性db/m+小鼠为正常组,将同周龄成模雄性db/db小鼠根据血糖、体质量随机分为模型组、二甲双胍组(0.25 g·kg^(-1)·d^(-1))及蒌连丸组(13 g·kg^(-1)·d^(-1)),每组6只药物干预5周,每周记录小鼠体质量、进食水量及空腹血糖(FBG),5周后检测空腹血糖、肝脏甘油三酯(TG)、肝脏总胆固醇(TC)、糖化血清蛋白(GsP)、空腹血清胰岛素(FINs),同时计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);收集小鼠肠道内粪便,应用16s r RNA技术检测各组小鼠粪便肠道菌群结构变化。结果:与正常组比较,模型组体质量、进食水量、FBG、肝脏TG、肝脏TC、GsP、FINs及HOMA-IR显著升高(PsP、FINs及HOMA-IR(P<0.01);蒌连丸组肠道菌群从门到属水平均发生了变化,有益菌相对丰度增加,有害菌相对丰度减少。其中,嗜黏蛋白阿克曼菌、布劳特氏菌、瘤胃球菌、副拟杆菌丰度显著增加(P<0.01)。结论:蒌连丸可以显著改善2型糖尿db/db小鼠糖脂代谢,其机制可能与增加肠道中嗜黏蛋白阿克曼菌、布劳特氏菌、瘤胃球菌、副拟杆菌丰度有关。

关键词：蒌连丸 2型糖尿病糖脂代谢 16s rRNA db/db小鼠

Comparison of 16s rRNA Gene Primers on studying Microbial Community Composition in Bottom Water and sediment of Artificial Reefs in Laoshan Bay, China

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Journal of Ocean University of China 2022年第5期21卷 1313-1322页

作者： FANG Guangjie YU Haolin sHENG Huaxiang TANG Yanli LIANG Zhenlin Fisheries College Ocean University of ChinaQingdao 266003China Marine College Shandong UniversityWeihai 264200China

Marine microorganisms are indispensable regulators of nutrient cycling and energy flow,which are crucial for artificial reefs(ARs)ecosystems.However,little is known about the microbial communities in the bottom water and sediment of ARs.studies of microbial diversities have greatly advanced due to the development of high-throughput sequencing technologies,whereas the results may vary significantly due to the primers’choice.This study investigated the influences of two 16s ribosomal RNA gene primer choices(V4 and V3-V4)on microbial community compositions and structures.The results showed that the taxonomic assignment de-tected by primer V3-V4 was higher compared with that obtained by primer V4,whereas microbial community compositions had strong correlations between the two primers.Microbial beta diversities of ARs can be uncovered by both primers,but the relation-ships between communities and environmental parameters were inconsistent.The performances of the two primers for water samples were highly consistent,but the inconformity was evident for sediment samples.Given the relatively lower taxonomic classification of primer V4 for sediment samples,primer V3-V4 was recommended for later studies.With the development and advancement of ARs in China,our findings provide a meaningful reference for ecologists focusing on the microbial diversities and ecological functions of these artificial habitats in the future.

关键词： 16s rRNA hypervariable region ARs bacteria archaea

基于16s rRNA高通量测序的长江口日本鳗鲡幼体肠道微生物群落研究

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中国水产科学 2023年第6期30卷 699-710页

作者：常亚娟唐文乔郭弘艺上海海洋大学海洋动物系统分类与进化上海高校重点实验室上海海洋大学水产种质资源发掘与利用省部共建教育部重点实验室

为了解长江口日本鳗鲡(Anguilla japonica)幼体肠道微生物的结构特点和多样性组成,探索其潜在功能，采用Miseq 16s rRNA高通量测序技术对2022年1―4月每月VA期和VB期2个发育时期的肠道样本进行微生物测序,分析了肠道微生物的OTU数量、... 详细信息

为了解长江口日本鳗鲡(Anguilla japonica)幼体肠道微生物的结构特点和多样性组成,探索其潜在功能，采用Miseq 16s rRNA高通量测序技术对2022年1―4月每月VA期和VB期2个发育时期的肠道样本进行微生物测序,分析了肠道微生物的OTU数量、菌群组成、丰度及Alpha多样性,并预测其功能。8个样本共测得1467个OTU,每个样本平均396个。共鉴定出51门、140纲、286目、414科、643属、959种,每个样本平均包含26门和229属,并表现出随月份递增而门数和属数明显减少的现象。在门水平上,以变形菌门(Proteobacteria)(81.33%)和拟杆菌门(Bacteroidota)(10.61%)为优势菌群。在属水平上,主要由嗜冷杆菌属(Psychrobacter)(35.10%)、假单胞菌属(Pseudomonas)(16.75%)、黄杆菌属(Flavobacterium)(7.99%)、无色杆菌属(Achromobacter)(4.82%)、希瓦氏菌属(shewanella)(4.21%)等组成,显示了一组与其他鱼类不同的肠道微生物群落。1月组的肠道菌群丰度及多样性显著高于其他月组(P0.05)。KEGGpathway注释预测肠道菌群编码的大多数基因与新陈代谢相关,其中氨基酸转运与代谢功能类群的相对丰度较高。本研究解析了长江口日本鳗鲡幼体的肠道微生物结构组成及其时间变化特征,并分析了其优势菌群可能的作用途径,为其苗种繁育及饵料研制提供参考。

关键词：长江口日本鳗鲡 16s rRNA 肠道微生物优势菌群功能预测

基于16s rRNA测序的肠道菌群探讨化浊解毒活血通络方对脑缺血再灌注损伤大鼠脑-肠轴的影响

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中国实验方剂学杂志 2022年第1期28卷 121-130页

作者：霍瑞卿赵敏菡李芳钊韩宇帆孙阔田军彪河北中医学院石家庄050200 河北省中医院石家庄050011

目的:研究化浊解毒活血通络方对脑缺血再灌注损伤大鼠肠道菌群的影响,探讨中药调控肠道微生物群进而恢复脑-肠轴平衡的机制。方法:将50只sPF级雄性sD大鼠随机分为假手术组,模型组,化浊解毒活血通络方高(25.0 g·kg^(-1)),中(12.5 g·kg^... 详细信息

目的:研究化浊解毒活血通络方对脑缺血再灌注损伤大鼠肠道菌群的影响,探讨中药调控肠道微生物群进而恢复脑-肠轴平衡的机制。方法:将50只sPF级雄性sD大鼠随机分为假手术组,模型组,化浊解毒活血通络方高(25.0 g·kg^(-1)),中(12.5 g·kg^(-1)),低(6.25 g·kg^(-1))剂量组,每组10只。参照Longa法并结合既往研究经验制备大脑中动脉梗塞大鼠模型,缺血2 h后再灌注。于脑缺血再灌注损伤72 h检测大鼠神经功能缺损情况、脑梗死范围百分比;采用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测大鼠结肠闭锁小带蛋白-1(ZO-1),闭锁蛋白(Occludin)mRNA表达;苏木素-伊红(HE)染色观察各组大鼠肠道组织、脑组织损坏程度;每组收集6只大鼠粪便进行16s rRNA测序;免疫组化、酶联免疫吸附测定试验(ELIsA)检测肠道组织、外周血、脑组织调节性T细胞(Treg),辅助性T细胞17(Th17)的表达。结果:与假手术组比较,模型组大鼠神经功能缺损症状加重(P<0.05),脑梗死面积增加(P<0.05);与模型组比较,化浊解毒活血通络方高、中剂量组大鼠神经功能缺损症状明显减轻(P<0.05),脑梗死面积减少(P<0.05)。与假手术组比较,模型组大鼠结肠黏膜结构破坏,上皮细胞、杯状细胞结构不完整;与模型比较,化浊解毒活血通络方高、中剂量组大鼠结肠黏膜破坏较少,上皮细胞、杯状细胞结构完整。与假手术组比较,模型组大鼠Occludin,ZO-1 mRNA表达降低(P<0.05),与模型组比较,化浊解毒活血通络方高剂量组Occludin,ZO-1 mRNA水平均有所增加(P<0.05)。模型组与假手术组肠道菌群微生态结构存在差异,化浊解毒活血通络方高剂量组与假手术组组群落结果更相近。与假手术组比较,模型组大鼠肠道组织、外周血、脑组织Treg细胞表达下降,Th17细胞表达升高(P<0.05);与模型比较,化浊解毒活血通络方高、中剂量组大鼠肠道组织、外周血、脑组织Treg细胞表达升高,Th17细胞表达下降(P<0.05)。结论:化浊解毒活血通络方可能通过调整肠道微生物的丰度和多样性,改善肠壁通透性,减少肠道Th17细胞迁移至缺血侧脑组织,减少炎症反应,进而减轻大鼠脑缺血再灌注损伤。

关键词：化浊解毒活血通络方脑缺血再灌注损伤肠道菌群 16s rRNA 肠道屏障

野生与养殖厚壳贻贝体框特征和线粒体16s rRNA基因的比较分析

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南方水产科学 2023年第5期19卷 168-176页

作者：夏飞宇张秀梅徐翩徐颖王一航浙江海洋大学水产学院浙江舟山316022

了解厚壳贻贝(Mytilus coruscus)的生活环境对其生长的影响,对贻贝养殖业的高质量发展极为重要。以枸杞岛潮间带野生和浮筏养殖厚壳贻贝为研究对象,构建以壳长为基准的13个体框特征指标(包括壳宽、壳高等),比较两种厚壳贻贝的主要形态特... 详细信息

了解厚壳贻贝(Mytilus coruscus)的生活环境对其生长的影响,对贻贝养殖业的高质量发展极为重要。以枸杞岛潮间带野生和浮筏养殖厚壳贻贝为研究对象,构建以壳长为基准的13个体框特征指标(包括壳宽、壳高等),比较两种厚壳贻贝的主要形态特征,并结合线粒体16s rRNA基因的序列信息,分析其遗传关系与形态特征的关联性。结果表明,野生和养殖贻贝有10个体框特征指标存在显著性差异(P16s rRNA基因测序结果显示,野生厚壳贻贝的核苷酸多样性(π)为0.089,单倍型多样性(H_(d))为0.894;养殖厚壳贻贝的π为0.087,H_(d)为0.682。野生与养殖厚壳贻贝的遗传多样性水平均较高,但系统发育树和单倍型网络图证明二者不存在显著的遗传分化,推测其形态差异可能主要受栖息环境(波浪暴露强度、营养条件)影响。

关键词：厚壳贻贝形态差异 16s rRNA 体框特征

四物汤对卵巢功能低下模型大鼠肠道菌群的影响

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中国实验方剂学杂志 2022年第17期28卷 25-32页

作者：朱敏周阁段金廒南京中医药大学附属医院南京210036 南京中医药大学江苏省方剂高技术研究重点实验室江苏省方剂研究重点实验室南京210023

目的:采用16s rRNA技术研究四物汤对雷公藤多苷致卵巢功能低下模型大鼠肠道菌群的影响,探讨四物汤改善卵巢功能低下的作用机制。方法:20只8周龄雌性sD大鼠随机分为4组,分别为正常组、模型组、四物汤高、低剂量组。除正常组外,其他3组均... 详细信息

目的:采用16s rRNA技术研究四物汤对雷公藤多苷致卵巢功能低下模型大鼠肠道菌群的影响,探讨四物汤改善卵巢功能低下的作用机制。方法:20只8周龄雌性sD大鼠随机分为4组,分别为正常组、模型组、四物汤高、低剂量组。除正常组外,其他3组均按50 mg·kg^(-1)灌胃雷公藤多苷片造模,连续给药14 d,第15天停止造模,高剂量组按人临床日用量(40 g)的3倍,低剂量组按人临床日用量的1.5倍给药,连续灌胃18 d,模型组和正常组灌胃等体积生理盐水。第18天,收集粪便用16s rRNA进行基因测序,给药后1 h,麻醉后腹主动脉取血,采用放射免疫法检测激素水平,取双侧卵巢,包埋切片后苏木素-伊红(HE)染色进行病理学观察。结果:与正常组比较,模型组黄体生成素(LH)水平明显升高(PsH)、LH水平明显升高,E2、孕酮(P)水平明显降低;正常组有大量处于不同发育阶段的各级卵泡,模型组中闭锁卵泡明显增多,四物汤高剂量组可见大量成熟卵泡、次级卵泡及初级卵泡,低剂量组黄体增加,可见原始卵泡、次级卵泡;与正常组和给药组比较,模型组疣微菌门和Epsilonbacteraeota的丰度明显减少;与正常组比较,模型组在门、纲、目、科、属分类层面上均存在差异菌群,其中模型组的厚壁菌门和拟杆菌门比例增加;雷公藤多苷造模后,毛螺菌科丰度明显降低,瘤胃菌属UCG-005丰度明显增加;四物汤给药组与正常组、模型组能明显区分开,且给药组具有向正常组靠近的趋势。结论:四物汤对雷公藤多苷致卵巢功能低下模型大鼠有改善作用,其机制可能与调节肠道菌群多样性有关。

关键词：四物汤卵巢功能减退卵巢早衰 16s rRNA 肠道菌群

基于16s rRNA测序技术研究染料木素和大豆苷元对大鼠肠道菌群的影响

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中草药 2023年第3期54卷 834-840页

作者：高葱葱葛稳方怡超刘筱婧陈卫东周婷婷安徽中医药大学药学院安徽合肥230012 中国人民解放军海军军医大学药学系上海200433

目的探讨不同给药时间内不同比例的染料木素和大豆苷元对大鼠肠道菌群的影响,并筛选最佳给药条件。方法sD大鼠随机分为对照组、染料木素-大豆苷元(1∶1)组、染料木素-大豆苷元(2∶1)组和染料木素-大豆苷元(3∶1)组,给予药物干预28 d,收... 详细信息

目的探讨不同给药时间内不同比例的染料木素和大豆苷元对大鼠肠道菌群的影响,并筛选最佳给药条件。方法sD大鼠随机分为对照组、染料木素-大豆苷元(1∶1)组、染料木素-大豆苷元(2∶1)组和染料木素-大豆苷元(3∶1)组,给予药物干预28 d,收集粪便,采用16s rRNA高通量测序对对照组和不同比例染料木素-大豆苷元给药7、14、21、28 d后的大鼠肠道菌群结构进行分析测定。结果对给药组与对照组之间的α多样性、β多样性及门或属水平上物种组成进行差异分析,发现染料木素和大豆苷元可以改变大鼠肠道菌群结构和组成,显著提高肠道中乳杆菌的丰度。结论染料木素-大豆苷元(1∶1)给药21 d能够调控大鼠肠道菌群中乳杆菌的丰度。

关键词：染料木素大豆苷元肠道菌群 16s rRNA 乳杆菌

基于16s rRNA高通量测序评价患病草鱼体表及肝脏细菌多样性

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水产科学 2022年第2期41卷 202-209页

作者：孙坤王晓磊张洁付龙威刘学美张艳珍隋智海刘云国临沂大学生命科学学院山东临沂276000 临沂大学教育学院山东临沂276000 新疆大学生命科学与技术学院新疆乌鲁木齐830046 临沂市河东区农业技术推广站山东临沂276003

草鱼是一种重要的淡水养殖鱼类,但因经常暴发细菌性疾病,造成相关养殖产业重大经济损失。利用16s rRNA基因V4区高通量测序,实现快速评价2个不同养殖池内患病草鱼溃烂皮肤组织和肝脏中细菌的群落结构及多样性。试验结果显示,1号池草鱼皮... 详细信息

草鱼是一种重要的淡水养殖鱼类,但因经常暴发细菌性疾病,造成相关养殖产业重大经济损失。利用16s rRNA基因V4区高通量测序,实现快速评价2个不同养殖池内患病草鱼溃烂皮肤组织和肝脏中细菌的群落结构及多样性。试验结果显示,1号池草鱼皮肤和肝脏的运算分类单元数(611个和875个)较2号池(376个和644个)多;α多样性分析结果显示,1号池草鱼肝脏中的菌群丰度和多样性最高;β多样性分析结果显示,1号池草鱼的皮肤、2号池草鱼的皮肤与2号池草鱼的肝脏群落结构相似,但1号池草鱼的肝脏与这3个样品存在差异,分析推测1号池草鱼感染情况较2号池复杂。患病草鱼皮肤和肝脏细菌群落结构以拟杆菌门和变形杆菌门为优势菌门,以黄杆菌属和希瓦氏菌属为优势菌属,推测其是引发本次草鱼病害的优势病原细菌。试验结果可为前期病害防治提供科学依据,也可为后期细菌分离鉴定提供优势菌群的参考。

关键词：草鱼 16s rRNA 高通量测序菌群多样性