超重力或微重力腸道微生物群研究動物實驗儀器設備

在超重力或微重力的地面小鼠模型中發(fā)現了B和T淋巴細胞生成的變化。

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

航天飛行中遇到的許多其他因素可能會影響腸道細菌，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發(fā)生改變。

根據所研究的細菌，由于基因表達的調節(jié)，增強或降低了毒性、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物實驗設備

所有這些參數都可能導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)的轉變有關，因此評估長期太空任務中，宇航員腸道微生物群的狀態(tài)以及每個參數在發(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物實驗設備產生的2G或3G重力, 評估進行了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時觀察到的持續(xù)性心理社會應激的潛在影響。

結果

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作為對照組置于相同的實驗條件、但處于靜止位置。

所有組均在21天內暴露于這些條件下，每籠4只動物。21天后，出現損傷的動物（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只對照組（1G）。

材料與方法

動物

實驗程序的執(zhí)行符合國家立法和歐洲共同體關于保護實驗和其他科學用途動物的理事會指令（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）。為了適應房間條件，它們先被安置于標準籠子，每個籠子四只老鼠，大小為36×20×14cm，為期一周，在恒定條件下（22°C，50%相對濕度，12小時光/暗循環(huán)），可自由獲得標準食物和水。

離心

將含有小鼠的標準籠放在超重力腸道微生物群研究設備中，旋轉產生2G或3G的重力。將含有對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，使離心機連續(xù)運轉。在離心3周期間，小鼠保持原狀。安裝在離心機臂上的紅外攝像機對老鼠進行晝夜遠程監(jiān)控。

樣品采集

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

立即將管腔內容冷凍在液氮中，并在-80°C下儲存，直到細菌DNA分離。將每個樣本的5毫米長的組織標本固定在4%中性福爾馬林緩沖液中進行組織學分析。

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

組織學分析