食物的二次消化不良与溃疡性结肠炎的研究

Based on the fact that Ulcerative colitis （UC） with a decrease on intestinal flora diversity, a advantage of red meat diet, and the mainly disease manifestation of Inflammatory Bowel Disease（IBD）is UC in Xinjiang, this project puts forward that infants with a decrease on mature flora diversity under a single red meat food form after weaned,and as the development of industrialization in this region, the change of diet structure, “indigestion” appeared which affect the colon microenvironment and finally result in UC due to a reduce or lack of bacteria to digest theses undigested products throughed into the colon. So this project take the theory of food "secondary indigestion" as the center.Through feeding weaned mice with different proportion of red meat to detect bacteria group of ileum, cecum and distal colon at different times. Detectiing metabolites groups of intestinal contents after dietary changes. Discussing the susceptibility of UC with low doses of DSS, and searching for indicators which may injure colon mucosa.If the goal can be achieved, the theory of colon "secondary indigestion" may establish a new direction for the study of UC, and is likely to find relevant metabolites and food for the prevention and treatment of UC.

基于溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis ,UC）肠道菌群多样性减少、新疆地区以红肉食物为主且炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease，IBD）的疾病表现主要为UC的事实，本项目提出婴幼儿断奶后单一红肉食物形成的成熟菌群的多样性减少，随着该地区工业化发展、饮食结构改变，未消化产物进入结肠，由于消化该成分的细菌减少或缺乏，出现“消化不良”影响结肠微环境而发生UC。所以项目以食物的“二次消化不良”学说为中心进行研究。采用不同比例红肉从断奶小鼠开始干预，不同时期检测回肠、盲肠和远端结肠的细菌群。改变饮食结构，检测肠内容物的代谢物组。用低剂量DSS检测UC的易患性，并检测结肠粘膜屏障弱化的指标。若能达到研究目标，结肠“二次消化不良”理论可为UC研究建立新的方向，并有可能找到相关的代谢分子和食物用于UC的预防和治疗。

炎症性肠病（Inflammatory bowel disease, IBD）主要由克罗恩病（Crohn’s disease, CD）和溃疡性结肠炎（Ulcerative colitis, UC）组成，一旦患病，需要长期甚至终身服药治疗，严重影响人们生活质量，目前IBD具体病因和发病机制尚未明确，国内外研究已知以红肉为主食的饮食习惯可能与UC的发生相关。故本课题研究高红肉饮食对肠道菌群的影响，对肠道代谢产物的影响，对结肠粘膜屏障及UC小鼠结肠炎症的影响。. 我们构建不同红肉饮食水平诱导的小鼠模型，持续饮食干预8周，后运用16S rRNA测序技术检测小鼠肠道内菌群的变化。8周后小鼠恢复统一饮食后运用气相色谱质谱法检测小鼠肠道内短链脂肪酸的变化，运用超高效液相色谱法检测小鼠肠道内24种氨基酸的变化。之后使用3%葡聚糖硫酸钠（Dextran sulfate sodium salt, DSS）诱导小鼠发生UC，并运用了免疫组化、定量RT-PCR和Western Blot的方法检测UC小鼠的结肠组织。. 研究结果表明：1.高红肉饮食会导致肠道菌群紊乱，降低Lachnospiraceae_NK4A136_group、Faecalibaculum、Blautia和Dubosiella的相对丰度，增加拟杆菌属和Alistipes的相对丰度；2.高红肉饮食会降低小鼠肠道内的短链脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸和戊酸含量，同时高红肉饮食会增加肠道内甘氨酸含量，降低L-精氨酸含量；3.高红肉饮食会加重UC小鼠的结肠炎症，会损害结肠粘膜屏障的完整性，降低ZO-1、claudin和occludin的表达，同时高红肉饮食会诱导产生更多的炎性细胞因子，如TNF-a、IL-17和IL-6。. 本研究对UC可能的发病机制进行了阐明，验证了长期高红肉饮食可能是UC发生的原因之一，提示我们应该进行饮食干预，优化饮食，减少红肉的摄入，以预防UC的发生。