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牛乳β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-Lg)过敏常引发消化系统变态反应或过敏性胃肠炎,破坏肠道微生态平衡,严重影响婴幼儿的身心健康和成长成长。最新报道表明益生菌可通过调节肠道菌群结构促进宿主代谢、营养、免疫赋活,但有关益生菌调节肠道环境与抑制过敏的关系和其机制方面研究甚少。故本课题以前期获得的、可有效缓解β-Lg过敏的嗜酸乳杆菌为研究对象,PCR-DGGE法监测对照组、致敏组和不同剂量嗜酸乳杆菌组小鼠结肠粪便菌群多样性,高效液相/气相色谱和氨基酸自动分析仪测定各组小鼠肠道代谢物变化,ELISA法检测各组小鼠血清总Ig E的含量,并观察嗜酸性粒细胞数量和过敏症状。通过分析益生菌调节肠道菌群变迁和代谢活动与宿主健康之间的关系,为揭示益生菌缓解过敏的作用机制提供新的理论依据。1.动物模型的建立和验证雌性BALB/c小鼠随机分为对照组、β-Lg过敏组和不同浓度嗜酸乳杆菌灌胃组(n=15)。嗜酸乳杆菌组小鼠自第1天起每周3次灌胃不同浓度的菌悬液(低浓度10μg/g;中浓度50μg/g;高浓度250μg/g),对照组和致敏组灌服等量的生理盐水,共3周。β-Lg致敏组和嗜酸乳杆菌组小鼠在第7、14、21天给予腹腔注射0.01 m L/g 1mg/m L的过敏原(1m L弗氏佐剂+1m L 2mg/m Lβ-Lg)。对照组小鼠腹腔辅以等量生理盐水。实验的第23天,β-Lg口服激发(1mg/g)2次(间隔30min),评估过敏症状,眼球取血后进行脱臼致死,获取结肠粪便。实验结果显示,与对照组小鼠相比,β-Lg致敏组小鼠过敏症状显著,且其血清总Ig E含量和嗜酸性粒细胞数目显著升高(P<0.05),提示动物模型建立成功。而嗜酸乳杆菌可有效缓解过敏症状和降低过敏小鼠血清中抗体水平,且呈量效依赖性。2.嗜酸乳杆菌干预对牛乳过敏小鼠肠道菌群多样性的影响对PCR-DGGE的优势条带进行测序分析,发现对照组的优势菌群为拟杆菌属、未培养的拟杆菌门、厚壁菌门、类杆菌门。致敏组相比对照组,乳杆菌和双歧杆菌的数量显著减少,梭状芽孢杆菌数量显著增加;而嗜酸乳杆菌能显著调节肠道菌群的平衡(P<0.05),且与灌服的剂量成正比。运用Quantity One软件对PCR-DGGE图谱进行分析,致敏组小鼠结肠菌群DGGE图谱的丰富度为30±2,显著低于对照组小鼠35.67±1.15(P<0.05)。同时,过敏组小鼠结肠菌群的Shannon-Wiener指数和最大Shannon-Wiener指数均显著低于对照组(P<0.05)。嗜酸乳杆菌干预能够显著提高肠道菌群多样性个各项指标,中、高菌组和对照组无显著差异(P>0.05)。3.嗜酸乳杆菌干预对牛乳过敏小鼠肠道代谢物的影响应用高效液相/气相色谱和氨基酸自动分析仪分析各组小鼠肠道代谢物的变化,实验结果显示,与对照组相比,致敏组小鼠结肠粪便中乳酸含量显著降低(P<0.05);短链脂肪酸中乙酸水平显著上升,丙酸、丁酸、异丁酸、异戊酸水平显著降低(P<0.05)。而嗜酸乳杆菌干预能够有效改善过敏肠道内乳酸和短链脂肪酸的代谢。另外,主成分分析法分析各组小鼠结肠粪便氨基酸含量结果显示,对照组显著高于致敏组小鼠评分,而嗜酸乳杆菌能有效改善综合得分,且嗜酸乳杆菌中、高剂量组比低剂量组更明显地促进了肠道氨基酸代谢。本实验表明,嗜酸乳杆菌对β-Lg过敏症状具有一定缓解作用,其免疫机制可能与嗜酸乳杆菌调节肠道菌群数量和种类,改善肠道乳酸、短链脂肪酸和氨基酸代谢紊乱,进而抑制炎症发生密切相关。