小鼠動(dòng)物超重力環(huán)境儀器

       在超重力或微重力的地面小鼠模型中發(fā)現(xiàn)了B和T淋巴細(xì)胞生成的變化。

       在宇航員中，細(xì)胞介導(dǎo)免疫的放松管制，如改變T細(xì)胞記憶亞群分布、改變細(xì)胞因子產(chǎn)生譜或降低遲發(fā)型超敏反應(yīng)，與對(duì)抗病原微生物的防御能力受損有關(guān)。

      航天飛行中遇到的許多其他因素可能會(huì)影響腸道細(xì)菌，如營(yíng)養(yǎng)因素或輻射。此外，有研究表明，在太空飛行中微生物的行為會(huì)發(fā)生改變。

       根據(jù)所研究的細(xì)菌，由于基因表達(dá)的調(diào)節(jié)，增強(qiáng)或降低了毒性、改變了抗菌敏感性和/或增加了生物膜的形成。

      所有這些參數(shù)都可能導(dǎo)致航天飛行期間腸道群落的直接或間接改變。由于腸道微生物群的不平衡可能與從健康狀態(tài)向患病狀態(tài)的轉(zhuǎn)變有關(guān)，因此評(píng)估長(zhǎng)期太空任務(wù)中，宇航員腸道微生物群的狀態(tài)以及每個(gè)參數(shù)在發(fā)育不良中的作用非常重要。

      本研究利用小鼠動(dòng)物超重力環(huán)境儀器產(chǎn)生的2G或3G重力, 評(píng)估進(jìn)行了21天禁閉的地面小鼠模型中，腸道微生物群和粘膜的變化。選擇這兩種超重力水平來(lái)確定僅在3G時(shí)觀察到的持續(xù)性心理社會(huì)應(yīng)激的潛在影響。

   結(jié)果

    暴露于3G超重力環(huán)境下的小鼠腸道微生物多樣性顯著改變。

    我們將小鼠分為三組：12只小鼠用2G離心，12只小鼠用3G小鼠動(dòng)物超重力環(huán)境儀器，8只用1G作為對(duì)照組置于相同的實(shí)驗(yàn)條件、但處于靜止位置。

     所有組均在21天內(nèi)暴露于這些條件下，每籠4只動(dòng)物。21天后，出現(xiàn)損傷的動(dòng)物（如可能引起炎癥的咬傷）被丟棄，剩下10只2G小鼠、11只3G小鼠和7只對(duì)照組（1G）。

收集每只小鼠（28個(gè)樣品）的體內(nèi)內(nèi)容，并按照“材料與方法"中的描述，通過(guò)焦磷酸測(cè)序法和qPCR（16s rDNA定量）進(jìn)行分析。

     定量的盲腸內(nèi)16S rDNA含量表明，3G超重力作用下小鼠的細(xì)菌負(fù)荷顯著增加。

根據(jù)我們的焦磷酸測(cè)序協(xié)議，平均每個(gè)樣本生成了14476次的讀數(shù)，范圍從8054到25136，平均長(zhǎng)度為525 bp，范圍從498到533 bp。

個(gè)別稀疏曲線表明，觀察到的操作分類單位OTUs的平均數(shù)量為155，范圍從110到195OTU，所有樣本在大約5000個(gè)序列讀數(shù)下到達(dá)高值。

       因此，讀取覆蓋率足以捕獲每個(gè)胞內(nèi)微生物群的大多數(shù)細(xì)菌的多樣性。

     我們的研究探討了超重力對(duì)盲腸內(nèi)微生物群的影響，尤其是3G重力時(shí)。我們的結(jié)果與飛行實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)相似，表明離心獲得的超重力是一種有用的地面鼠模型。

此外，腸道微生物群和免疫系統(tǒng)之間存在著深刻的聯(lián)系，這突顯出有必要開展研究。

事實(shí)上，太空飛行中可能出現(xiàn)的生物失調(diào)不僅會(huì)影響免疫系統(tǒng)的效率，還會(huì)影響能量攝入、營(yíng)養(yǎng)素同化和中間代謝，如抗生素。

      直到最近，這些關(guān)鍵問題才開始受到應(yīng)有的關(guān)注。此外，在受超重力影響的細(xì)菌類群中，有些類群應(yīng)仔細(xì)研究，以探討它們?cè)谀c道內(nèi)的有害或有益作用。

      從這些研究中獲得的數(shù)據(jù)很重要，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)導(dǎo)致新的策略，如益生菌或益生菌補(bǔ)充或飲食方法，以對(duì)抗航天相關(guān)的失調(diào)及其對(duì)健康的影響。

     這些數(shù)據(jù)加強(qiáng)了最近通過(guò)飛行試驗(yàn)或微重力模型獲得的數(shù)據(jù)，并強(qiáng)調(diào)了進(jìn)一步研究探索航天對(duì)腸道微生物群的影響的重要性，以優(yōu)化長(zhǎng)期太空旅行條件。

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