超重力或微重力腸道微生物群研究動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

                               超重力或微重力腸道微生物群研究動(dòng)物實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

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。

                                 超重力腸道微生物群研究動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)備

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。

本研究利用超重力腸道微生物群研究動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)備產(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離心，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）。

材料與方法

動(dòng)物

實(shí)驗(yàn)程序的執(zhí)行符合國家立法和歐洲共同體關(guān)于保護(hù)實(shí)驗(yàn)和其他科學(xué)用途動(dòng)物的理事會(huì)指令（2010/63/ue）。

本研究中使用的小鼠是雄性小鼠（8周大，平均體重20g）。為了適應(yīng)房間條件，它們先被安置于標(biāo)準(zhǔn)籠子，每個(gè)籠子四只老鼠，大小為36×20×14cm，為期一周，在恒定條件下（22°C，50%相對(duì)濕度，12小時(shí)光/暗循環(huán)），可自由獲得標(biāo)準(zhǔn)食物和水。

離心

將含有小鼠的標(biāo)準(zhǔn)籠放在超重力腸道微生物群研究設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生2G或3G的重力。將含有對(duì)照小鼠的籠放在與離心小鼠相同的吊籃中和同一房間中，但處于靜止位置（1G重力），除了超重力水平外，其他所有環(huán)境變量是一樣的。給老鼠提供足夠三周用的食物和水，使離心機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。在離心3周期間，小鼠保持原狀。安裝在離心機(jī)臂上的紅外攝像機(jī)對(duì)老鼠進(jìn)行晝夜遠(yuǎn)程監(jiān)控。

樣品采集

通過切除整個(gè)盲腸和結(jié)腸最近端來解剖腸。在DEPC（1‰）處理過的PBS中，縱向打開樣品，通過兩次連續(xù)沖洗，取出其內(nèi)容。

立即將管腔內(nèi)容冷凍在液氮中，并在-80°C下儲(chǔ)存，直到細(xì)菌DNA分離。將每個(gè)樣本的5毫米長的組織標(biāo)本固定在4%中性福爾馬林緩沖液中進(jìn)行組織學(xué)分析。

將剩余的組織放入1 ml的三唑中，冷凍在液氮中，儲(chǔ)存在-80°C，直到RNA分離。

組織學(xué)分析