研究表明長期熱暴露會導致女性內分泌失調和卵巢功能障礙，影響卵巢細胞增殖和凋亡，誘導卵巢激素過度分泌，破壞激素平衡等等。然而，相關機制尚未完全闡明。天津軍事科學院軍事醫學研究院環境醫學與作業醫學研究所王靜教授團隊在Frontiers in Cellular and Infection Microbiology上發文“Integrative Analysis of Vaginal Microorganisms and Serum Metabolomics in Rats With Estrous Cycle Disorder Induced by LongTerm Heat Exposure Based on 16S rDNA Gene Sequencing and LC/MS-Based Metabolomics”，揭示長期處于熱暴露(HE)狀態下的大鼠會導致發情周期障礙(ECD)，并損害生殖功能，文章同時探討了陰道微生物與血清代謝組學之間的關系，這些發現可能有助于理解 HE 誘導 ECD 的機制，并提出一種基于陰道微生物的新干預措施。其中，中科新生命提供了16s擴增子測序及代謝組學檢測和技術支持服務。 研究材料 C group：溫度23°C ± 1°C，濕度45%–60%； H group：溫度38°C ± 0.5°C，濕度55% ± 5% ，2 h/天（9:00-11:00）。 步驟1：16S rDNA擴增子測序：顯著性差異菌群； 步驟2：代謝組學：顯著性差異代謝物； 步驟3：關聯分析：HE干擾了陰道微生物群的豐度及其與血清代謝物的濃度，導致大鼠發情周期障礙。 1. ECD大鼠陰道微生物的檢測 作者首先采用16S rDNA擴增子測序分析陰道分泌物的微生物，探討HE誘導的ECD大鼠與對照大鼠陰道微生物群結構多樣性的差異。結果發現微生物的相對豐度、組成存在顯著差異，說明HE對陰道微生物群有明顯影響。 圖1 HE誘導的ECD大鼠陰道微生物的豐度和多樣性 2. ECD大鼠血清代謝物的檢測 接下來，作者對大鼠血清樣品進行液相色譜-質譜(LC/MS)檢測，結果顯示兩組之間血清代謝物的豐度存在顯著差異。KEGG通路分析顯示ECD大鼠的代謝通路發生顯著變化，包括脂質代謝、亞油酸代謝、氨基酸代謝、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信號通路、GnRH信號通路等代謝通路。 圖2 ECD大鼠血清代謝組學分析 3. 陰道微生物群與血清代謝表型的相關性分析 16s和代謝組相關性分析確定了52對微生物群-代謝物之間顯著相關，包括21對正相關，31對負相關。其中，加德納氏菌的豐度與代謝物 L-精氨酸濃度呈正相關，與油酸濃度呈負相關。假單胞菌的豐度與 L-精氨酸濃度之間以及代謝物苯甲酸濃度與安德克氏菌的豐度之間呈負相關。進一步揭示，這四對細菌-代謝物對與發情周期和繁殖有直接或間接的關系。 圖3 陰道微生物與血清代謝物的關系 4. 熱暴露對血清神經遞質水平的影響 先前的結果和數據表明，ECD 中谷氨酸能神經遞質和單胺能神經遞質的水平發生了顯著變化。于是研究人員采用靶向代謝組學方法觀察熱暴露對血清神經遞質水平的影響，發現血清代謝組學中谷氨酸水平也有所升高，該結果表明，陰道微生物的變化可能與谷氨酸代謝密切相關。 小結 中科優品推薦 【中科新生命】16S+代謝完整打包產品可以提供多種關聯分析結果，多角度、多層次深入的挖掘腸道菌群和代謝物之間的關聯性，篩選引起代謝變化的關鍵菌群。
技術路線
研究結果
圖4 HE對血清神經遞質的影響
總之，HE干擾了陰道微生物群的豐度及其與血清代謝物的濃度，導致大鼠發情周期障礙。其中，陰道微生物，如加德納菌、假單胞菌和安德克氏菌的豐度以及血清代謝物油酸、L-精氨酸和苯甲酸的濃度變化可能通過干擾脂質代謝、氨基酸代謝、mTOR信號通路、GnRH信號通路等方式影響雌性大鼠的發情周期、胚胎發育和生殖炎癥。因此，它們可以作為 HE 誘導的 ECD 的早期監測標志物。同時，本研究結果為進一步研究長期HE對雌性大鼠生殖系統健康影響的機制提供了新的見解。
項目文章Front Cell Infect Mi（IF 5.293）| 16s+代謝組聯合揭露長期熱暴露致大鼠發情周期障礙
作者：上海中科新生命生物科技有限公司 2021-12-29T19:01 (訪問量:2979)
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