肠道共生菌群调控小鼠肝脏再生的机制研究.pdf

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1、UniversityofScienceandTechnologyofChina博士学位论义论文题肠道共生菌碎调控小鼠肝舷再生的机制研免作者姓名吴迦免学科专业细應物学导师姓名二〇一五年五月完成时间?S神在名大篸博士学位论文肠道共生菌群调控小鼠肝脏再生的机制研究作者姓名：吴逊尧学科专业：细胞生物学导师姓名：田志刚教授完成时间：二〇一五年五月UniversityofScienceandTechnologyofChinaADissertationforDoctor'sDegreeTheMechanismsofGutMi

2、crobiotaPromoteLiverRegenerationinMiceAuthor'sName:XunyaoWuCeSpeciality:llbiologyProfSupervisor.ZhigangTian:Finishedtime:May,2015中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：

3、签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。口保密（年）作者签名导师签名：签字曰期：签字日期：、丨摘要摘要哺乳动物的肠道内存在着种

4、类和数量繁多的共生菌群，它们既可以被免疫系统所调控，又可以影响免疫系统细胞的组成比例和免疫应答反应。肠道共生菌群不仅参与调控肠道内的免疫系统应答以及肠道相关的疾病，也可以参与调控肺脏、肝脏和皮肤等身体其它器官的免疫应答反应以及相关的炎症。来源于肠道共生菌群的代谢产物以及食物抗原可以通过门静脉直接进入肝脏，对肝脏的炎症和免疫应答进行调控。肠道共生菌群被发现可以参与肝癌、自身免疫性肝炎以及非酒精性脂肪肝的发生过程，也被认为可以促进肝脏再生的过程，然而其中的免疫学机制目前研究得并不是很清楚。在本文的研究中，我们在小鼠

5、的饮用水中分别加入氨苄霉素、万古霉素、硫酸新霉素以及甲硝唑四种抗生素，给小鼠喂水一个月后清除肠道的共生菌群，将饮用正常水的小鼠作为其相应的对照，进行肝切除手术，通过观察小鼠的肝体比重、免疫组化的方法检测小鼠肝细胞增殖的速率来比较两种小鼠肝脏再生的能力。进一步给喂水一周、二周、三周、四周的小鼠分别进行肝切除以及检测结肠中细菌载量，来分析比较肠道共生菌群的载量与肝脏再生能力之间的关系，再分别将氨苄霉素、万古霉素、硫酸新霉素以及甲硝唑四种抗生素分别加入小鼠的饮用水中，探究何种抗生素敏感的共生菌群影响了肝脏再生的能力。

6、通过比较抗菌素处理小鼠和对照小鼠在肝切除的不同时间点免疫系统细胞的比例和绝对数量来分析肠道共生菌群是通过影响免疫系统的亚群来调控肝脏再生的过程。我们的研究结果发现口服抗生素清除肠道共生菌群后小鼠肝脏、水平没有发生显著上调，也不会引起小肠和结肠的炎症发生，小鼠各个时间的肝体比重以及肝细胞的增长速率较对照组明显下调，随着抗生素喂水时间的延长，小鼠结肠中的细菌载量也相应的减少，伴随着小鼠肝脏再生能力的下降，在三周后稳定下来。进一步，我们分别将这四种抗生素加入到小鼠的饮用水中，观察单独一种抗生素对于小鼠肝脏再生能力的影

7、响，结果发现氨苄霉素的处理相比于其它三种抗生素，对肝脏再生的抑制能力最强，暗示着氨苄霉素敏感的肠道共生菌群可以促进肝脏再生的过程。对免疫学机制的研究发现，在抗生素喂水小鼠中肝切除的各个时间点，肝脏的细胞比例、数量以及活化程度较正常饮用水小鼠相比显著增加，并且这群增加的细胞是依赖的，高表达趋化因子且凋亡比例显著减少，在抗原剌激后活化性受体，的表达显著上调，抑制性受体的表达上调，分泌细胞因子的能力显著增强。抗生素喂水摘要小鼠在依赖的细胞缺失或者阻断分子的功能的时候肝细胞的增殖能力增强，而转输依赖的细胞会加重肝细胞增

8、殖能力的减弱。细胞以及细胞的清除小鼠中在抗生素口服处理后肝脏再生的能力无明显变化。接下来我们研究发现，抗生素处理的小鼠中魂胞在肝脏中聚集、活化，并且细胞在肝脏中的聚集是由于自身增殖能力增强而并非由外周血单个核细胞分化而来。细胞表面活化性的标志，以及的表达显著上调，信号受体，的表达也明显上调。在体外的刺激作用下，其分泌，，以及的能力显著增强，的激动剂可以明显回复抗生素处理小鼠肝脏再生的能