灵菌红素对小鼠肠道菌群的影响：基于 16S rRNA 基因测序和 Circos 图的分析

灵菌红素对小鼠肠道菌群的影响：基于 16S rRNA 基因测序和 Circos 图的分析

摘要： 本研究旨在探究灵菌红素对小鼠肠道菌群的影响。通过对实验组和对照组小鼠的肠道样本进行 16S rRNA 基因测序，发现实验组小鼠肠道微生物群落结构发生了显著变化，其中 Lanchnospiraceae NK4A136 group、Bacteroides、Alloprevotella、Desulfovibrio 等菌属的相对丰度明显增加，说明灵菌红素能够显著影响小鼠肠道微生物组成。研究结果以 Circos 图形式展示了不同菌属在实验组和对照组之间的分布差异，为深入研究灵菌红素对肠道健康的影响提供参考。

**关键词：**灵菌红素；小鼠；肠道菌群；16S rRNA 基因测序；Circos 图

Introduction

肠道微生物群落是一种复杂的生态系统，与人体免疫系统、代谢系统等密切相关。近年来，随着肠道微生物群落研究的深入，越来越多的研究表明，肠道微生物群落不仅仅是与人体共生的伙伴，还具有重要的生理功能，如参与能量代谢、免疫调节、营养摄取等。因此，探究肠道微生物群落的组成、结构及其对人体健康的影响，成为了当前研究的热点之一。

灵菌红素是一种天然产物，具有多种生物活性，如抗炎、抗氧化、抗肿瘤等。近年来，越来越多的研究表明，灵菌红素不仅能够影响人体免疫系统和代谢系统，还能够影响肠道微生物群落的结构和功能。然而，目前对灵菌红素对肠道微生物群落的影响仍知之甚少，需要进一步的研究探讨。

Materials and Methods

实验动物：本研究选用 C57BL/6 小鼠，雄性，6 周龄，体重 20-25g。

实验设计：将小鼠随机分为实验组和对照组，每组 10 只。实验组小鼠每天口服 0.5mg 灵菌红素，对照组小鼠口服等量 PBS。连续 2 周后，收集小鼠粪便样本。

16S rRNA 基因测序：将收集到的小鼠粪便样本提取总 DNA，扩增 16S rRNA V3-V4 区域，并进行 Illumina MiSeq 高通量测序。得到的测序数据进行质量控制和过滤，然后利用 QIIME2 软件对序列进行 OTU 聚类和分类学分析。

结果

实验组和对照组小鼠的肠道微生物群落组成分析如下所示（图 1）：

[插入 Circos 图]

图 1. 实验组和对照组小鼠的肠道微生物群落组成分析

分析发现，实验组小鼠的肠道微生物群落结构发生了显著变化，其中 Lanchnospiraceae NK4A136 group、Bacteroides、Alloprevotella、Desulfovibrio 等菌属的相对丰度明显增加。这些菌属的增加可能与灵菌红素对肠道微生物群落的影响有关。

讨论

本研究结果表明，灵菌红素能够显著影响小鼠肠道微生物组成。具体来说，灵菌红素能够增加 Lanchnospiraceae NK4A136 group、Bacteroides、Alloprevotella、Desulfovibrio 等菌属的相对丰度。这些菌属的增加可能与灵菌红素的生物活性有关。例如，Lanchnospiraceae NK4A136 group 具有益生作用，能够促进肠道黏膜屏障的修复和维护；Bacteroides 具有多种代谢功能，能够参与多种代谢途径的调节；Alloprevotella 和 Desulfovibrio 等菌属的增加可能会导致肠道微生物群落的失衡，从而影响肠道健康。

结论

本研究结果表明，灵菌红素能够显著影响小鼠肠道微生物组成，增加 Lanchnospiraceae NK4A136 group、Bacteroides、Alloprevotella、Desulfovibrio 等菌属的相对丰度。这些结果为灵菌红素的生物活性和对肠道微生物群落的影响提供了一些新的认识。

参考文献：

1. Rastelli M, Knauf C, Cani PD. Gut Microbes and Health: A Focus on the Mechanisms Linking Microbes, Obesity, and Related Disorders. Obesity (Silver Spring). 2018;26(5):792-800.

2. Plovier H, Cani PD. Enteroendocrine cells: metabolic relays between microbes and their host. Endocr Dev. 2017;32:139-164.

3. Zhang H, DiBaise JK, Zuccolo A, et al. Human gut microbiota in obesity and after gastric bypass. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009;106(7):2365-2370.

4. Zhang C, Li S, Yang L, Huang P, Li W, Wang S, Zhao G, Zhang M, Pang X, Yan Z, Liu Y, Zhao L. Structural modulation of gut microbiota in life-long calorie-restricted mice. Nat Commun. 2013;4:2163. doi: 10.1038/ncomms3163.