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目的:研究不同浓度低聚半乳糖(Galacto-ologosaccharide,GOS)对大鼠肠道铁吸收的影响,通过比较大鼠血红蛋白含量、组织铁的分布量、与铁相关蛋白的表达及肠道菌群丰度差异变化探讨影响肠道铁吸收的可能机制,为低聚半乳糖类益生元防治缺铁性贫血提供理论依据和新的思路。方法:SPF级3周龄雄性SD大鼠65只,体重53.59±6.31 g,随机分为缺铁性贫血模型构建组(n=55)和普通组(n=10),分别饲喂低铁饲料(Fe≤8mg/kg)和普通AIN-93G饲料(Fe=35 mg/kg)。2周造模成功后,按照血红蛋白和体重随机分成0%GOS组、3%GOS组、5%GOS组、10%GOS组、10%FOS组(各组n=11),其中10%FOS组为阳性对照。随后6组大鼠分别给予不同种干预,期间每日定点收集粪便、记录饮食,每周定点采新鲜血液以供血红蛋白分析,干预3周后,每组取3只行血液灌注后取肝脏测铁含量,其余大鼠取新鲜血液、肝脏、肠道组织,分别进行血红细胞分析、盲肠及内容物质量差异比较、大鼠铁吸收相关指标检测、肝脏及肠道与铁相关蛋白Western Blot(WB)分析及盲肠内容物16S rRNA肠道菌群构成检测。结果:1.造模后,模型组大鼠血红蛋白平均为78.69±8.01 g/L,给予不同浓度低聚半乳糖干预后,血红蛋白逐渐升高,3周后3%GOS组相较于0%GOS组血红蛋白含量有一定增高,但差异无统计学意义(p>0.05),而5%GOS组和10%GOS组显著增高(p<0.01)。大鼠体重亦在造模期减少,干预期恢复至各组大鼠体重均无统计学差异。2.各组大鼠肝脏质量无显著差异,盲肠质量随低聚半乳糖浓度升高而增大,0%GOS与普通组最低,组间具有显著的统计学差异(p<0.01);盲肠内容物质量及盲肠壁质量的变化也随浓度升高而增大。3.各组大鼠血清铁含量无显著差异,肝脏铁含量0%GOS及3%GOS组显著低于其余4组,体内贮存铁含量5%GOS组与10%GOS组最高,3%GOS组次之,0%GOS组及普通组最低(p<0.01)。血清铁蛋白含量0%GOS组最低,血清铁调素含量普通组最高,与其余各组呈统计学差异(p<0.01)。4.WB结果显示:肝脏处转铁蛋白受体(TfR)表达量10%FOS与普通组较0%GOS组增高;十二指肠处二价金属转运体1(DMT1)表达量10%GOS组较普通组增高,结肠处表达量5%GOS组较0%GOS组增高;在十二指肠、盲肠、结肠处铁转运蛋白(FPN)及细胞色素b高铁还原酶(Dcytb)均没有差异化表达。5.各组大鼠肠道菌群结构差异明显(p<0.01),普通组和0%GOS组群落结构更接近,10%GOS组和10%FOS组群落结构更接近。低聚半乳糖的补充增加了益生菌组分,降低了丰富度:在属水平上,低聚半乳糖添加组随着浓度的升高Lactobacillus(乳酸杆菌属)和Bifidobacterium(双歧杆菌属)的组分都逐渐升高。结论:补充一定量的低聚半乳糖对大鼠肠道铁吸收能力具有促进作用,其影响机制可能与体内铁相关蛋白表达差异及肠道菌群结构改变相关,其中5%GOS组及10%GOS组可显著提高肠道铁吸收及利用,但二者效果差异不大。