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第一部分动脉粥样硬化小鼠病程进展中的肠道菌群表达变化目的:动脉粥样硬化（atherosclerosis,AS）是一种发病机制复杂的慢性炎症与代谢相关性疾病,其具体的发病机制还未被阐明,限制了临床对该病的治疗。本研究旨在发现AS病程进展中肠道菌群的表达变化,为该病的发病机制提供新思路。方法:apo E-/-小鼠和野生型（wide type,WT）小鼠高脂喂养（high-fat diet,HFD）12周分别设为AS组和AS对照（atherosclerosis control,AS CTL）组,WT小鼠普通喂养12周设为空白对照（control,CTL）组。于喂养0、4、8、12周时分别采集三组小鼠新鲜粪便,提取粪便菌群DNA后进行16S r DNA高通量测序。喂养12周时采集血浆,测定三组小鼠血清总胆固醇（total cholesterol,TC）、甘油三酯（triglycerides,TG）、高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C）和低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C）四项血脂指标。操作分类单元（operational taxonomic units,OTU）聚类分析中,使用Shannon指数和Simpson指数来比较各组之间的肠道菌群Alpha多样性,采用Uni Frac-PCo A分析和NMDS分析来比较各组之间的肠道菌群Beta多样性。结果:喂养0周时,apo E-/-小鼠拟杆菌门的相对丰度约为（70.33±12.34）%,厚壁菌门的相对丰度约为（19.60±10.22）%,变形菌门的相对丰度约为（8.48±5.30）%,WT小鼠拟杆菌门的相对丰度约为（56.98±10.85）%,厚壁菌门的相对丰度约为（26.18±10.47）%,变形菌门的相对丰度约为（14.35±9.31）%;apo E-/-小鼠肠道菌群Alpha多样性小于WT小鼠（p<0.05）,PCo A分析和NMDS分析均显示两者的肠道菌群Beta多样性无明显差异（p>0.05）。喂养开始后,不同时间点的组内比较显示与0周相比,AS、AS CTL组小鼠肠道拟杆菌门相对丰度于4周、8周、12周时均下降,厚壁菌门、变形菌门和脱铁杆菌门的相对丰度均增加;Simpson指数显示与0周相比,AS组肠道菌群Alpha多样性于8周、12周时明显增加（p<0.05）,AS CTL组肠道菌群Alpha多样性于4周、8周、12周时均下降（p<0.05）;PCo A分析显示与0周相比,AS组和AS CTL组肠道菌群Beta多样性均于12周时明显下降（p<0.05）;NMDS分析显示与0周相比,两组小鼠肠道菌群Beta多样性于4周、8周、12周时均发生变化。喂养12周AS小鼠造模成功时,组间比较显示AS组肠道拟杆菌门相对丰度下降和厚壁菌门、变形菌门相对丰度增加比AS CTL组更明显;AS组和AS CTL组肠道菌群Alpha多样性和Beta多样性无明显差异（p>0.05）。Simpson指数显示与0周相比,CTL组于喂养4、8、12周时肠道菌群Alpha多样性均无明显变化（p>0.05）,PCo A和NMDS分析显示Beta多样性均明显下降（p<0.05）;喂养12周时,与AS CTL组相比,CTL组肠道菌群Alpha多样性较大（p<0.05）,Beta多样性较小（p<0.05）。结论:肠道菌群拟杆菌门相对丰度下降,厚壁菌门、变形菌门相对丰度增加等组成改变与动脉粥样硬化的发生发展相关,而肠道菌群Alpha多样性和Beta多样性与疾病无明显相关性。第二部分肠道菌群对动脉粥样硬化小鼠血浆细胞因子表达水平的影响及其作用机制目的:动脉粥样硬化（atherosclerosis,AS）是一种发病机制复杂的慢性炎症与代谢相关性疾病,炎症反应在AS发生发展中的作用已被广泛报道,但肠道菌群参与的炎症相关发病机制还未被阐明。本研究旨在发现AS小鼠模型中特定肠道差异菌群调控细胞因子及炎症的新机制。方法:apo E-/-小鼠和野生型（wide type,WT）小鼠高脂喂养（high-fat diet,HFD）12周分别设为AS组和AS对照（atherosclerosis control,AS CTL）组。于喂养0、4、8、12周时分别采集两组小鼠新鲜粪便,提取粪便菌群DNA后进行16S r DNA高通量测序,做组间的t-test检验来找出各分类水平（Phylum、Family、Genus）下具有显著差异的肠道菌群。喂养12周时采集血浆,测定两组小鼠血清CXC趋化因子配体（chemokine CXC motif ligand,CXCL）5和CXCL11的表达水平,采用高效液相色谱质谱联用分析法（high-performance liquid chromatography tandam mass spectrometry,HPLC-MS/MS）测定两组小鼠血清中氧化三甲胺（Trimethylamine oxide,TMAO）水平。采用酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）小鼠血清中内皮细胞损伤相关蛋白水平。使用AAM-CYT-G1000芯片测定两组小鼠血浆中96种细胞因子表达,采用Foldchange来筛选差异表达蛋白（differentially expressed proteins,DEPs）。采用Spearman相关性系数作AS组与AS CTL组DEPs和不同分类水平下差异菌群的相关性分析。采用Fisher精确检验和R/Bioconductor软件的cluster Profiler数据包作DEPs蛋白质功能注释基因本体（Gene Ontology,GO）富集分析和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）富集分析。用100u M/300u M TMAO刺激小鼠血管内皮细胞（vascular smooth muscle cells,VSCMs）12小时后检测细胞活力、凋亡和对THP-1单核细胞的吸附能力。采用Western Blot方法检测细胞磷酸化非受体酪氨酸激酶2-信号转导子和转录激活子3（phosphorylated Janus kinase 2-signal transducer and activator of transcription 3,p-JAK2/p-STAT3）蛋白表达水平。2u M WP1066用作STAT3的抑制剂。结果:喂养12周时,属分类水平下可见AS组Ruminiclostridium9、拟杆菌属（Bacteroides）、Akkermansia、Parabacteroides、teriumcoprostanoligenesgroup、未定义瘤胃菌属（unidentifiedRuminococcaceae）和Intestinimonas明显多于AS CTL组（p<0.05）,RikenellaceaeRC9gutgroup、Odoribacter、Rikenella、Roseburia和瘤胃菌属UCG-009（RuminococcaceaeUCG-009）明显少于AS CTL组（p<0.05）。LEf Se分析显示,AS组小鼠肠道菌群中影响较大的差异物种为瘤胃菌科（Ruminococcaceae）、拟杆菌科（Bacteroidaceae）和拟杆菌属（Bacteroides）。与AS CTL组相比,AS组共有13种DEPs,前6种分别为干扰素-gamma（interferon-gamma,IFN-gamma）、白介素-6（interleukin-6,IL-6）、白介素-9（interleukin-9,IL-9）、CXC趋化因子配体-5（Chemokine CXC motif ligand 5,CXCL5/LIX）、单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemo-attractant protein-1,MCP-1）和可溶性肿瘤坏死因子Ⅰ型受体（solubletumornecrosisfactorreceptor-I,s TNF-RI）。Spearman相关性分析显示,CXCL5、碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,b FGF）、E选择素（E-Selectin）、糖皮质激素诱导肿瘤坏死因子受体（glucocorticoid-induced TNFR-related protein,GITR）、干扰素诱导T细胞趋化因子（Chemokine CXC motif ligand 11,ITAC/CXCL11）、金属蛋白酶组织抑制因子Ⅱ（tissue inhibitor of metalloproteinases-2,TIMP-2）与Akkermansia和疣微菌门（Verrucomicrobia）的相对丰度呈显著负相关（p<0.05）;拟杆菌属（Bacteroides）和拟杆菌科（Bacteroidaceae）的相对丰度与CXCL5、CXCL11呈显著负相关,与巨噬细胞来源的趋化因子（macrophage Derived Chemokine,MDC/CCL22）呈正相关（p<0.05）。另外,瘤胃菌科（Ruminococcaceae）的相对丰度与CXCL5、CXCL11呈负相关（p<0.05）;理研菌科（Rikenellaceae）的相对丰度与b FGF、GITR呈正相关（p<0.05）。对DEPs进行GO分析,在生物过程中发现的前四个子类别分别为细菌来源分子（molecule of bacterial origin）、脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）、白细胞游走（leukocyte migration）和JAK-STAT信号传导通路;在分子功能中发现的前四个子类别分别为细胞因子活性（cytokine activity）、细胞因子受体结合（cytokine receptor binding）、G蛋白偶联受体结合（G-protein coupled receptor binding）和生长因子活性（growth factor activity）;KEGG分析显示,DEPs富集程度最高的信号通路为细胞因子-细胞因子受体相互作用（Cytokine-cytokine receptor interaction）相关。相比于AS CTL组,AS组小鼠血清TMAO水平明显增高,CXCL5和CXCL11的表达水平明显升高,血清内皮细胞损伤相关因子浓度增加。100u M和300u M TMAO刺激12小时均能使VECs的细胞活力明显下降,细胞凋亡和对THP-1单核细胞的吸附增多;p-JAK2和p-STAT3的蛋白表达水平明显增加。抑制STAT3的表达后可以逆转TMAO对VECs的损伤作用。结论:动脉粥样硬化小鼠Akkermansia、疣微菌门、拟杆菌属、瘤胃菌科和理研菌科等肠道菌群的变化与外周血CXCL11、CXCL5、b FGF、MDC和GITR等细胞因子的表达水平相关,菌群代谢产物TMAO增加激活JAK/STAT信号通路引起的内皮细胞炎症损伤可能是引起动脉粥样硬化的发病机制之一。