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2020年3月第33卷陕西省教育厅重点科学研究项目

医学信息2020年3月第2020年3月6日第33号医学信息2020年3月第一卷33第六项资助项目:1. 2018年国家大学生创新和创业项目(编号:20182500 1、 20182500 6); 2. 2019年国家大学生创新和创业项目(代码:2、 2 1); 3. 2017年陕西省中医药研究项目(代码:2017JCMS07 0); 4. 2018年西安医学院教育教学改革研究项目(编号:2018JG-3 9); 5. 2019年陕西省教育厅重点科研项目(No. 19JS05 9))作者简介:刘丽娟(199 5. 11-),女,陕西榆林,大学通讯作者:张光伟(197 9. 4-),男,西安,博士尊域电子烟烟雾小,副教授,硕士生导师,主要研究心血管缺血性疾病,电子烟烟气的动脉粥样硬化中毒对C57BL /肠道菌群的影响6小鼠刘丽娟1袁国子1袁陈静则1乔奥尼1袁兰卡1袁张书3袁尧云3袁Z hangguangwei1 Yuan2(1.袁陕西,西安医学院公共卫生学院,西安710021说2.陕西省缺血性心血管疾病重点实验室/西安医学院基础与转化医学研究所袁陕西西安710021称3.袁陕西西安710072西北工业大学生命科学学院,k5]烟和气体暴露对C57BL / 6小鼠肠道菌群的影响。远程方法将60只7周大的雄性C57BL / 6小鼠随机分为电子烟 12 mg 尼古丁组Yuan 电子烟 0 mg 尼古丁组Yuan空气管制组Yuan阴性对照组Yuan传统烟熏组Yuan阳性对照组元每组4元,每只15只动物,使用仿生模拟人体呼气吸系统吸烟毛生长仪,用于C57BL / 6小鼠,暴露于病毒和粪便基因组DNA提取以及细菌16S rDNA扩增子测序电子烟烟暴露影响肠道菌群的多样性姚卓多样性姚氏肠道菌群在门窑属水平的影响及其对肠道菌群群落组成和结构的影响。烟尘暴露后的远程结果电子烟祖园电子烟 12 mg 尼古丁元电子烟 0 mg 尼古丁空气控制小组的成员。拟杆菌和乳杆菌的丰度低于硬毛菌和无脂脂肪。电子烟 12 mg 尼古丁组的拟杆菌的丰度低于空气对照组的细菌。 电子烟 0 mg 尼古丁组中的拟杆菌含量高于空气对照组中的PCA。分析结果表明,元电子烟组和空气控制组在同一时期的群落组成存在差异。 UPGMA聚类分析结果表明,与空气对照组相比,Yuan 电子烟组的肠道菌群群落结构发生了变化。元电子烟组元电子烟 12 mg 尼古丁组和电子烟 0 mg 尼古丁组的结构与不公正菌群相似,但与空气对照组的相似性较低。结论电子烟烟雾暴露会影响小鼠的肠道。肠道菌群会影响实验小鼠的肠道菌群,从而导致实验小鼠的肠道菌群失衡。影响小鼠肠道菌群的成分可能不仅受到烟雾暴露的影响。 尼古丁袁和其他非尼古丁化学物质也可能导致肠道菌群失调,远程关键词医院电子烟:烟尘暴露:肠道菌群:细菌失调:致病因素。中文图书馆分类号:TS458:R363,文件识别码:A DOI:1 0. 3969 / j.issn.1006-195 9. 202 0. 0 6. 027货号元1006-1959元2020元06-0072-04电子烟烟气暴露对C57BL / 6小鼠肠道菌群的影响刘丽娟1蒸汽电子烟,郭子伟1,陈景泽1,乔妮妮1,兰凯1,张书3 ,姚卫云3,张光伟1,2(1.西安医学院公共卫生学院,陕西西安710021; 2.陕西省缺血性心血管疾病/研究所陕西省重点实验室西安医学院基础医学与转化医学学院电子烟市场,陕西西安710021; 3.西北工业大学生命学院,西安710072)摘要:目的分析电子烟的效果C57BL / 6小鼠肠道菌群上的tte烟气暴露。方法60只7周龄雄性C57BL / 6小鼠随机分为电子烟12 mg尼古丁组,电子烟0 mg尼古丁组,空气对照组(阴性对照组),传统吸烟组(阳性对照组)4组,每组15个。 C57BL / 6小鼠感染了一种在人的呼吸系统中模仿吸烟的毛发生长装置,并进行了粪便基因组DNA提取和细菌16S rDNA扩增子测序,以分析电子烟烟雾对肠道菌群的暴露zhu-diversity的影响,肠道菌群的属水平及其对肠道菌群组成和结构的影响。结果暴露于烟雾后,电子烟组(电子烟12 mg尼古丁组,电子烟0 mg尼古丁组)的肠道微生物多样性高于空气对照组,多样性低于空气对照组一次性电子烟,拟杆菌和乳杆菌,其丰富度低于空气控制组的th th值,而厚生植物和Alistipes的丰度高于空气控制组;电子烟中12 mg尼古丁组中的拟杆菌含量低于空气对照组,而电子烟中0 mg尼古丁组中的拟杆菌含量高于空气对照组。 PCA分析结果表明,在同一时期,电子烟组和空气对照组之间的社区组成存在差异; UPGMA聚类分析结果表明,电子烟组的肠道菌群群落结构与空气对照组相比,电子烟组(电子烟12毫克尼古丁组和电子烟0毫克尼古丁组)具有相似的菌群结构,但结论电子烟烟雾暴露会影响小鼠的肠道菌群,导致实验小鼠的肠道菌群失衡,烟雾中毒的成分可能会影响肠道菌群。老鼠不仅可能是尼古丁,其他非尼古丁的化学物质也会引起肠道菌群失衡。烟雾接触;肠道菌群植物区系失衡;致病因素多样的菌群[1]与宿主免疫力具有双向关系[2]。宿主免疫的发展是由微生物群介导的,但宿主免疫也不断对其进行调节。

肠道微环境是由肠道微生物群落及其代谢产物(短链脂肪酸等)和肠道粘膜免疫系统形成的。当身体健康时,它通常处于动态平衡状态。肠道微生物已成为影响人类健康和疾病的核心因素,其多样性的丧失与人类和其他哺乳动物的各种胃肠道和全身性疾病有关[6]。肠道菌群是肠道微环境的重要组成部分。因此,确保肠道菌群的动态平衡非常重要[3]。 72医学信息2020年3月,第二卷33 No.6 Medical Information 2020年3月,第1卷。 33 No. 6许多因素,包括环境化学物质,都可能影响肠道菌群,导致各种动物的肠道微生物。群体破坏被称为肠道菌群失衡[4]。肠道菌群组成的任何变化都称为微生物群疾病。 吸烟雾是影响人类肠道菌群组成的重要环境因素[5]。因此,肠道菌群参与的各种代谢途径和联系可能对人体的各种系统和环境组成产生不同程度的影响,并可能成为许多疾病发生和发展的危险因素。 电子烟也称为电子尼古丁传输系统,通过电池的加热将烟油高温雾化吸注入人体,以模仿吸抽烟的过程。使用期间会在体内引起肠道细菌吗?群体障碍仍不清楚。在这项研究中,使用模仿人类呼吸吸系统吸烟雾的生发设备感染C57BL / 6小鼠,并提取粪便基因组DNA并测序细菌16S rDNA扩增子。为了分析和探讨电子烟烟气暴露对C57BL / 6小鼠肠道菌群的可能影响,报告如下。

1材料和方法1. 1实验动物,分为60只7周大的雄性C57BL / 6小鼠,SPF级,常规喂养,体重(20 2) g,购自空军军医大学(以前第一名)第四军医大学)实验动物中心,证书:SYXK(陕西)2016-005,免费获得食物和水,光照12小时和黑暗12小时,环境温度(以2)为准,湿度为21) (50%x 10)%)。给小鼠适应性喂养1周,并从第二周开始连续4周暴露于烟。使用随机数表法将小鼠分为4组,每组15只,每笼5只,分别为电子烟 12mg 尼古丁组,电子烟 0mg 尼古丁组,空气对照组。 (阴性对照组),传统卷烟组(阳性对照组)。 1. 2方法1. 2. 1通过使用由研究小组授权的发明专利装置对烟雾中毒:人体呼吸的仿生模拟吸系统吸烟雾生发装置(专利号:ZL 2. 0)将烟气输送到静态中毒柜(天津开发区合浦工贸有限公司8050-1型)暴露于毒气中,根据其重量和体表计算确定实验动物的中毒时间和频率:按8点,14点,20点三个时间段进行烟中毒,分别3次/ d,30min /次,并继续中毒。 4周。将鼠标的体表面积转换为正常成人的体表面积,根据每人每天20 吸计算烟量,计算传统香烟的数量和频率实验大鼠每天因烟中毒而消耗的量;并计算电子烟 烟油根据传统卷烟的阳性对照的尼古丁消耗量,计算出电子烟 烟油的消耗量。毒药的持续时间保持不变,电子烟的烟雾中毒。

将人的平均年龄转换为小鼠的平均年龄,暴露于毒药4周的小鼠相当于超过5年的人用吸香烟。根据Meeh-Rubner的公式,该实验中的烟雾浓度为6. 19%。实验中使用的毒药室的容积为100 L,鼠标吸在30分钟内吸收的烟雾量为100 L 6. 19%= 6. 19 L(大约需要2支香烟) ,根据传统香烟,在该组中烟量尼古丁中,相同含量的电子烟 12 mg 尼古丁被平均使用。在该实验中,使用相同型号的静态中毒柜以确保中毒室的尺寸相同。严格按照计算出的传统卷烟数量电子烟烟液中的烟液中毒量进行实验。事先对负责中毒的实验人员进行培训,统一中毒标准尊域电子烟烟雾小,并在整个中毒过程中确定负责中毒的实验人员。确保每次吸烟都产生受烟熏感染的小鼠,并且烟气浓度相同。 1. 2. 2粪便基因组DNA提取和细菌16S rDNA扩增子测序。粪便基因组DNA提取:根据制造商的说明,使用粪便基因组DNA提取试剂盒(北京天根生化技术有限公司)进行提取和采样。将其发送至测序公司进行测试。对于PCR扩增:使用琼脂糖凝胶电泳检测DNA的纯度和浓度,在离心管中取适量的样品,并用无菌水将样品稀释至1 ng / l。以稀释的基因组DNA为模板,选择16S V4区引物(515F和806R),带有GC缓冲液的Phusion高保真PCR预混液和用于PCR的高效高保真酶(New England Biolabs)。

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PCR产物的混合和纯化:使用2%浓度的琼脂糖凝胶通过电泳检测PCR产物,并根据PCR产物的浓度混合相同量的样品。充分混合后,使用1×TAE浓度2%琼脂进行糖凝胶电泳以纯化PCR产物,并切割并恢复目标条带。使用产品纯化试剂盒,GeneJET凝胶回收试剂盒(Thermo Scien原装tific)回收产品。 Ulmus库构建和计算机测序:使用IonPlus Fragment Library Kit 48 rxns(Thermofisher)来构建库。通过Qubit定量和库检测对构建的库进行鉴定后,使用IonS5TMXL(Thermofisher)运行计算机。排序。 1. 3观察指标:电子烟烟尘暴露对门菌属和肠道菌群多样性和生长以及肠道菌群水平的影响; 电子烟烟尘对肠道菌群的影响群落组成的影响; glen 电子烟烟雾暴露对肠道菌群群落结构的影响。 1. 4测序数据处理的统计方法:使用Cutadapt(V 1. 9. 1)对读段进行低质量的部分剪切,然后根据初步质量获得原始数据(原始读段)控制16SV4区域中的引物。删除嵌合序列并获得最终的有效数据(CleanReads)。

使用Qiime软件(版本1. 9. 1)计算ACE进行参数测试和非参数测试,以分析组之间的差异,并对农用食品包装的Tukey测试和wilcox测试进行分析) Beta多样性用于分析组间差异的箱形图可以直观地反映组内样本相似度的中位数,分散程度,最大值,最小值和离群值。组使用Wilcox秩和检验。Yu使用R软件(版本2. 1 5. 3)绘制PCA图。PCA分析使用R软件的ade4软件包和gg original plot2软件包。使用Qiime软件(版本1. 9. 1)计算UPGMA样本聚类树的Unifrac距离2结果2. 1 电子烟烟尘暴露对肠道菌群多样性和生长以及菌群和属水平肠道菌群水平的影响。烟雾暴露4周R73医学信息2020年3月33 No.6 Medical Information 2020年3月,第1卷。 33 No.6原始说明:D代表航空组; C代表传统卷烟组; EC代表电子烟 12毫克尼古丁; O代表电子烟 0 mg 尼古丁。图2暴露于C57BL / 6小鼠4周对C57BL / 6小鼠肠道菌群多样性的影响Yuan = 6注:D代表空气组; D代表空气组。 C代表传统烟团; EC代表电子烟 12 mg 尼古丁; O代表电子烟 0 mg 尼古丁; *是一个离群值。图1暴露4周对C57BL / 6小鼠肠道菌群多样性的影响分析显示,电子烟组的肠道菌群多样性比空气对照组大(图1)和多样性低于空气控制组(图2);细菌和乳酸杆菌电子烟组)。丰度低于空气控制组,而Firmicutes和Alitipes的丰度高于空气控制组(图3A,图3B)。

电子烟 12 mg 尼古丁组中的拟杆菌含量低于空气对照组,而电子烟 0 mg 尼古丁组中的拟杆菌含量则高于空气对照组。空气对照组(图4A,图4)4B)。 2. 2 电子烟烟尘暴露对肠道菌群组成的影响。 PCA分析结果表明,电子烟组和空气对照组在同一时期的群落组成存在差异。第一主成分对各群体差异的贡献为1 4. 38%,第二主成分对各群体差异的贡献为9. 85%…

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