镉对人体肠道菌群影响的体外研究

目的 研究镉对体外培养的人体肠道菌群及短链脂肪酸的影响.方法 将人体粪便中的肠道菌群接种于含0(对照)、0.4、1.6、6.4 mg/L镉的发酵培养基中厌氧培养24 h后,采用16S rRNA测序技术分析肠道菌群构成,采用气相色谱(GC)法检测短链脂肪酸(SCFAs)的含量.结果 体外染镉可减少肠道菌群的Alpha多样性.在细菌门水平,厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、梭杆菌门和放线菌门是各组共同的优势菌门,占到总体的99.9％以上.与相应对照组相比,6.4 mg/L Cd染毒6 h时肠道菌群梭杆菌门和变形菌门相对丰度增加;6.4 mg/L Cd染毒24 h时肠道菌群放线菌门、厚壁菌门相对丰度减少,而拟杆菌门相对丰度增加,差异均有统计学意义(P<0.05).在属水平,共注释到51个菌属,选择相对丰度大于0.1％的细菌分类进行分析比较.与相应对照组相比,6.4 mg/L Cd染毒6 h时肠道菌群普氏9菌属、瘤胃球菌属和布劳特菌属的相对丰度降低,而大肠埃希志贺菌属和梭杆菌属的相对丰度升高;6.4 mg/L Cd染毒24 h时肠道菌群巨球菌属、萨特菌属和布劳特菌属相对丰度降低,而克雷伯菌属、普氏9菌属、大肠埃希志贺菌属的相对丰度升高,差异均有统计学意义(P<0.05).LEfSe分析显示,乳杆菌、大肠志贺菌等9种菌属可能是镉暴露后的特征菌群.与对照组相比,染镉组乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸和戊酸的含量降低,差异有统计学意义(P<0.05).结论 体外培养条件下,镉可改变肠道菌群构成,减少SCFAs合成.