第29次南極考察隊員腸道菌群研究與紅景天小RNA測序數(shù)據(jù)的分析.pdf

1、本文主要從以下幾個部分展開論述:
　　一 第29次南極科學(xué)考察隊員腸道菌群變化研究
　　南極大陸是世界上最冷、最干燥的大陸，我國每年都會派遣考察隊去南極進行科學(xué)考察研究。第29次中國南極考察隊于2012年11月5日乘坐雪龍?zhí)枏闹袊虾３霭l(fā)，2012年12月1日抵達中山站。度夏隊員于2013年3月8日開始返程;越冬隊員于2013年12月18日離開南極，在中山站居住一年，2014年2月6日返回中國北京。
　　本研究中，我們

2、在三個時間點對15名中山站越冬隊員收集了靜脈血和糞便樣本，3月15日（越冬前）在中山站進行了第一次取樣，7月15日冬季（極夜）第二次和12月5日（極晝）第三次采樣。對糞便樣本提取了DNA，進行了16S rDNA測序，并進行了生物信息學(xué)分析。研究發(fā)現(xiàn)，以越冬前作為對照，隊員們的腸道菌群的多樣性發(fā)生了明顯變化，α多樣性顯著降低，β多樣性顯著改變。同時研究還發(fā)現(xiàn)，極端環(huán)境下，人體腸道中多類菌群豐富度發(fā)生顯著變化，共篩選出123類（鑒定到屬）變

3、化菌群。研究過程中，檢測到人體中炎癥因子（TNFα及IL1β）在越冬期間表達會顯著升高，并且有一些菌屬的變化與炎癥因子TNF-α與IL1-β的變化顯著相關(guān)，提示了這些屬類的菌群與炎癥的相關(guān)性。越冬隊員居留南極一年以上，感官和情感長期剝奪，適應(yīng)不良，易得“南極越冬綜合征”等應(yīng)激性疾病。對南極考察隊員生理心理適應(yīng)性的研究，不僅為極地醫(yī)學(xué)防治提供數(shù)據(jù)資料，也將南極特殊環(huán)境作為生理學(xué)研究的天然實驗室，探討一些重要的生命科學(xué)問題。
　　二

4、中藥（紅景天）小RNA測序數(shù)據(jù)的生物信息學(xué)分析
　　中藥的作用，長期以來在實踐中不斷被人們認可，但中藥療效的作用機制一直以來還未有被科學(xué)界廣泛接受的解析。小RNA(small RNA)通常指長度小于200個核苷酸的非編碼RNA，它們通常在動植物中參與轉(zhuǎn)錄后基因表達調(diào)控。而植物來源的小RNA能否進入人體一直以來存在巨大的爭議。最近的研究表明，植物中的小RNA可能具有跨物種的功能:外源植物miR-168a顯示特異性靶向哺乳動物LDLR

5、AP1。雖然具有爭議性證據(jù)的問題已經(jīng)提出，這些實驗結(jié)果可能是由于污染，但更多的研究已經(jīng)擴展了哺乳動物中植物功能的小RNA列表。金銀花編碼的非典型miR-2911直接針對甲型流感病毒;來自植物，細菌和真菌的小RNA在人血漿中是普遍存在的。一些報告還表明，小RNA（如miR-486-5p和miR-29）在肺纖維化中具有抗纖維化作用。
　　在本課題中，我們提取了新鮮中藥植物（紅景天）及用其處理的A549細胞的RNA;用新鮮中藥植物（紅景

6、天）提取的RNA對老鼠連續(xù)灌胃3d，并在之后多時間點（12h、24 h和48 h）對鼠的肺組織進行了RNA提取;還對新鮮中藥植物（紅景天）進行熬煮，人體連續(xù)服用中藥湯汁7d后多時間點(0h和24h)抽取的人血進行RNA提取;加上未受處理的A549細胞及鼠肺作為對照提取的RNA，共計9例樣本都進行了小RNA測序。我們對測序數(shù)據(jù)通過生物信息學(xué)的算法計算篩選，找出了中藥植物（紅景天）來源的，并可能進入人體或鼠肺的小RNA，為這種觀點提示了可能