肠道微生物是栖息在人和动物肠道内的微生物的统称，其组成是宿主特异性的，并在宿主生命过程中不断进化。共生在人肠道内微生物的基因组，大约是人类自身基因组的150倍左右，因此也被称为“人类第二基因组”。宿主肠道内的微生物(gut microbiota)能利用宿主体内的营养物质进行代谢，并参与人体的免疫调节过程，进而影响着宿主的生理状态，同时，宿主的生理状态发生变化也会导致人体肠道内菌群结构发生改变，二者之间相互影响，在生命过程中不断进行代谢的交换或共代谢过程。硫酸盐还原菌（Sulphate-reducing Bacteria, SRB）广泛存在于人和动物肠道内，作为肠道菌群的成员之一，已被报道与溃疡性结肠炎、结肠癌和以肥胖、胰岛素抵抗为代表的代谢综合征的发生发展有关。SRB是以硫酸盐作为呼吸链终端电子受体、以有机化合物（如氨基酸、糖类等）或无机化合物（H2等）为电子供体而产生H2S的严格厌氧微生物。肠道硫酸盐还原菌一方面因为产生的H2S能抑制丁酸盐的氧化从而具有细胞毒性和遗传毒性，另一方面，作为革兰氏阴性菌,可能通过产生脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）,从而具有诱发炎症的能力。由于具有这些特征，SRB是人和动物肠道内的重要的功能菌。因此，从数量、组成、生理特性等多个不同角度研究分析肠道硫酸盐还原菌，可以更好地理解其与溃疡性结肠炎、肥胖等多种疾病之间的关系。本研究重点解析溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis，UC）患者治疗前后肠道中SRB的变化规律。我们与南京市中医院全国肛肠病医疗中心合作，招募40名UC患者,采用溃结灌肠液进行治疗2周后，患者病症得到治疗或缓解，其C反应蛋白浓度恢复到正常水平(<5mg/L)，白细胞数也有所下降。在提取了UC患者粪便微生物基因组DNA后，我们首先采用聚合酶链式反应（Polymerase ChainReaction, PCR）和变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)的方法，利用SRB的分子标记物腺苷酰硫酸盐（Aps）还原酶基因对溃疡性结肠炎患者以及健康人肠道内的SRB的数量进行定量检测并对多样性进行分析，以验证SRB与UC之间的相关性并同时了解DGGE指纹图谱的分布情况。40个UC患者治疗前后以及21个健康人的定量结果显示，治疗前的患者肠道内SRB的数量显著高于治疗后和健康人肠道内SRB的数量(P<0.05)；UC患者治疗后肠道内SRB的数量与健康人相比，在同一水平上，没有统计学差异。DGGE指纹图谱的结果表明，健康人肠道中SRB组成较简单，大多仅有一条DGGE条带。 UC患者条带的整体分布与健康人区别较大，较多样本存在共有一条条带，其序列与一株Desulfovibrio piger菌株的APS还原酶基因有86%同源性，显示该菌在UC患者肠道中有较高检出几率。对健康人样本所有条带以及UC样本中共有条带进行割胶测序，在线比对后结果显示，它们的最近邻居均为Desulfovibriodesulfuricans和Desulfovibrio piger的APS还原酶基因。如要进一步明确SRB是否参与UC的发生发展，最有效的方法是将SRB菌株接种实验动物，观察动物肠道中SRB大量增多后是否会发展出相应的临床症状或表型。本研究接下来进行了两部分动物实验的准备工作。首先，在SRB的培养过程中，我们发现SRB在厌氧的Postgate培养基中生长缓慢，细菌数量低，很难保证动物接种实验所需的细胞数量。我们针对已经分离、纯化的肠道硫酸盐还原菌，建立了一种能快速、高效地培养菌体的培养基。通过比较营养丰富的GAM肉汤与常用于培养硫酸盐还原菌的选择性培养基Postgate的培养效果，摸索在GAM肉汤中添加不同浓度的硫酸盐对两种肠道硫酸盐还原菌-Desulfovibrio desulfuricans和Desulfovibrio intestinalis的培养效果。最终确定效果最佳的事宜SRB生长的改良GAM培养基配方，并测定在该培养基中D. desulfuricans的生长曲线。结果显示与Postgate培养基相比，GAM肉汤能在2天内快速培养D. desulfuricans，但培养至6天时细菌数量大幅降低。在GAM肉汤中添加Na2SO4与FeSO4，在实验浓度范围内，均显著地促进硫酸盐还原菌的生长。在此基础上改良GAM肉汤培养基，培养得到的细菌数量较GAM肉汤显著提高。D.desulfuricans的生长曲线显示，2天时细菌生长达到最高峰，数量可达3.5×107CFU/ml；培养6天,细菌数量为7.3×106CFU/ml。这些都表明改进的GAM培养基，能快速、高效地培养SRB。其次，我们进行了将一株已分离并具有利福平抗性的SRB菌株-D.desulfuricans回接小鼠的预实验，以判断接种SRB菌株是否会引起动物的急性致死以及该菌株是否可在小鼠体内定植。将分离的D.desulfuricans利用改进的GAM培养基，大量培养后，通过尾静脉注射实验，每笼随机分配2-3只ICR小鼠，分别观察低剂量（102CFU）和高剂量（108CFU）是否出现急性致病性，随后，在保证每笼小鼠体重比较均匀的前提下将16只ICR小鼠随机分成4组，通过灌胃的方式(108CFU，分一次灌胃和连续灌胃），和Postgate平板计数的方式分析分离的D.desulfuricans的定植情况以及小鼠的生长和进食量的情况。结果显示D.desulfuricans在注射剂量下无急性致病性，定植能力较弱。综上所述，本研究通过SRB功能基因的定量PCR和DGGE方法，分析了40名UC患者在治疗前后以及健康人肠道中SRB的情况，研究结果提示，SRB与UC的发展存在一定关联性。本研究还改进了培养SRB的培养基并进行了SRB菌株接种的动物预实验。这些研究为深入解析肠道中SRB的功能打下了坚实的基础。