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分节丝状菌Segmented filamentous bacteria(SFB)与肉鸡肠道黏膜免疫系统的关系及其体外培养

廖宁波  
【摘要】: 分节丝状菌segmented filamentous bacteria (SFB)是广泛存在于人或多种脊椎动物肠道内的一类形态结构特异的“土著”细菌。尽管早在1849年,leidy就在白蚁肠道内观察到了一种“内生植物体”状细菌,但是直到现在,人们仍然未能在体外培养这种肠道微生物。然而悉生动物模型研究证明SFB直接参与宿主肠道免疫系统的成熟,尤其是影响宿主免疫球蛋白SIgA的分泌,这表明SFB可能直接参与幼小动物天然免疫系统的成熟。所以,SFB的研究引起了科学家们的广泛兴趣。因此深入研究SFB的体外培养以及其与宿主之间的相互关系,对开发新一代微生态免疫调节剂有着重要的现实与应用意义。 由于传统细菌培养的方法非常有限,以致于到目前为止分节丝状菌(SFB)还未能进行纯培养,而且其生活环境非常复杂,因此本研究主要内容包括建立分子生物学方法对AA肉鸡肠道内的分节丝状菌进行原位杂交(FISH)和定量计数(Real-timePCR),同时在AA肉鸡的生长过程中采用不同的干预方法,研究SFB与宿主免疫之间的关系。另外还运用肠道微生态体外模拟模型进行分节丝状菌(SFB)的体外培养。具体结果如下: 1、建立了肉鸡肠道分节丝状菌的荧光原位杂交(FISH)、荧光定量PCR(qPCR)和变形梯度凝胶电泳(DGGE)的检测方法,检测SFB在肠道不同解剖位置的分布及随肉鸡生长的动态变化情况。结果表明,SFB主要分布在AA肉鸡回肠末端的黏膜表面,在肉鸡的生长过程中,SFB的出现和消失也存在一定的规律性。 2、检测AA肉鸡不同干涉组中肠道黏膜表面SIgA含量和SFB数量随日龄的变化情况。在本试验中将刚出壳的AA肉鸡随机分为三组,CL(对照组)、CTX(免疫抑制组)、LAC(乳酸菌组),通过检测各组鸡的体重及白血球的数量来确定干预作用的效果,我们检测了三组不同日龄的AA肉鸡肠道回肠末端粘膜表面SIgA含量,发现CTX组随着日龄的升高SIgA的含量也有增高的趋势,而CL和LAC组回肠末端粘膜表面SIgA的含量在第9-13天时达到最高,之后逐渐降低到一定的水平。同时我们用FISH和Real-time PCR方法对SFB做了检测,结果发现LAC组中SFB占总菌数的百分含量出现最高峰的时间要比CL、CTX都要早,此外,随着日龄的升高,LAC、CL组中的SFB逐渐降低,而CTX组中SFB却是逐渐升高的趋势,但当到了干涉后期,改变免疫抑制剂的含量时,SIgA的含量迅速升高使得SFB的含量迅速降低到正常水平,由此可见SIgA对调节SFB的数量有一定的作用。 3、尝试对SFB菌群的体外厌氧连续发酵培养,包括对培养基的优化及培养条件的进一步摸索。通过肠道微生物体外培养模型对分节丝状菌(SFB)进行体外培养,尝试不同离子及抗生素对分节丝状菌(SFB)的影响,结果表明,在基础培养基(HBCT)中,参入K+、Mg2+、Ca2+离子,培养至第7天,用FISH方法能够检测到SFB的存在,Co2+、Cu2+等离子则没有SFB杂交信号。在离子培养基中(IL),加入环磷酰胺、卡那霉素、氨苄青霉素,培养至第7天也能检测到SFB的存在,葡萄糖、淀粉等则无杂交信号。虽然目前对SFB的体外培养仍有不少问题,但现在的结果对下一步的培养工作将有重要的指导意义。


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