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目的:分析不同年龄段小鼠肠道微生态菌群紊乱后的恢复过程,探究其恢复时间节点并观察膳食干预后的影响。寻找肠道菌群与机体健康的相关性,为临床抗生素应用提供参考,为肠道微生态菌群复原力研究提供方向和实验依据。方法:选择SPF级雌性Balb/c小鼠,适应实验环境后,在不同年龄段按随机原则进行分组,即幼年对照组(IC)(n=8),幼年抗生素组(IA)(n=8);成年对照组(YC)(n=16),成年抗生素组(YA)(n=42);老年对照组(OC)(n=5),老年抗生素组(OA)(n=10)。所有抗生素组选取头孢曲松钠以8g/kg的剂量连续灌服7天,对照组按照同样的方法和剂量灌服0.9%生理盐水。7天后停止灌服,YA组又随机分出成年抗生素后高蛋白饮食组(YP)(n=13),成年抗生素后高脂饮食组(YF)(n=13)两组,开始分别喂养高蛋白饲料和高脂饲料。实验期间记录小鼠的摄食量,饮水量,体重等基本情况。每两周采集一次粪便后提取DNA以PCR-DGGE法,初步观察小鼠肠道菌群的恢复情况,找出恢复时间节点后利用16S r RNA基因高通量测序技术,以进一步深度分析比较该时间点下肠道菌群在不同分类水平上的恢复状态。于实验造模成功后和实验结束时取小鼠肠组织进行HE切片观察和盲肠指数的计算,以比较肠形态恢复情况。结果:1.不同年龄段小鼠经抗生素干预后基础指标变化幼年组:在自然恢复期间,IA组与IC组的摄食量,饮水量,体重基本无显著性差异。仅第3周时,IA组体重明显高于IC组,差异存在统计学意义(P<0.05)。成年组:在恢复期间,YA,YP,YF三组基础指标与YC组没有统计学上的差异,仅在恢复到第8周时,YF组的体重显著高于YC组(P<0.05)。老年组:在自然恢复期间,OA组与OC组在摄食量,饮水量,体重上无显著统计学差异。2.不同年龄段小鼠经抗生素干预后肠道微生态菌群的恢复情况在抗生素干预停止后,三个年龄段的小鼠肠道菌群均表现出明显的恢复趋势。幼年组:从PCR-DGGE结果初步观察发现,幼年小鼠在自然恢复第6周恢复正常。16S r RNA基因高通量测序进一步分析显示,在Alpha多样性中,IA组6周的Shannon,Simpson指数已恢复正常,Ace和Chao值低于正常(P<0.01)。Beta多样性中IA组与IC组距离较近,较造模时(菌群紊乱)有明显靠近。进一步分析显示仅瘤胃菌属Ruminococcaceae＿UCG＿014丰度较低,未恢复正常水平(P<0.01)。成年组:经PCR-DGGE初步发现在恢复至4周时,成年小鼠的肠道菌群基本恢复至正常。高通量测序显示,YA组和YF组的Alpha菌群多样性指数与YC组已无统计学差异;而YP组的丰度指数较低于YC组。Beta多样性中,4周后YA组与正常YC组基本分不开,菌群结构较为相似。进一步分析显示,4周时YA组和YP组门,科,属水平菌群已恢复至正常(P>0.05),仅YF组普雷沃式菌科(Prevotellaceae),拟普雷沃氏菌属高于对照组,并未达正常水平(P<0.05)。老年组:经PCR-DGGE观察至12周,老年小鼠的肠道菌群结构仍然无法恢复到正常状态。16S r RNA基因测序结果显示:12周时OA组的Alpha多样性未恢复正常(P<0.05)。Beta多样性分析显示OA组与正常组分开,但较造模时有靠近趋势。进一步比较显示,OA组普雷沃式菌科较低(P<0.01),F082菌科(P<0.05)和拟杆菌科(P<0.01)高于正常;norank＿f＿＿F082菌属(P<0.05),拟杆菌属(P<0.01),Ruminiclostridium菌属(P<0.05),颤杆菌属(P<0.05)高于正常,Ruminococcaceae＿UCG-014菌属(P<0.05),普雷沃氏菌属Prevotellaceae＿UCG-001菌属(P<0.01),norank＿f＿＿Desulfovibrionaceae菌属(P<0.05)低于对照组,以上未能恢复至正常。3.蛋白和脂肪膳食对成年小鼠肠道菌群的修复作用成年小鼠恢复到第2周,YA组,YP组,YF组肠道菌群显示不同程度的恢复情况。与YC组相比,YA组的多样性指数较低(P<0.01);而YP组和YF组的多样性指数基本恢复正常(P>0.05)。与YA组相比,YP组和YF组的肠道菌群多样性和丰度较高,以YP组的变化最为显著(P<0.05)。利用高通量测序进一步比较第4周肠道菌群显示,与YA组相比,YP组的菌群多样性较低,YF组次之,高蛋白和高脂饮食在菌群紊乱后的两周会明显加快肠道菌群的恢复,但长时间膳食调节会导致菌群多样性降低。4.不同年龄段小鼠经抗生素干预后的肠上皮结构变化在给药7天后,各年龄段小鼠均出现回肠绒毛上皮细胞肿胀破坏明显,绒毛稀疏杂乱排列,多有断裂且长短不一,刷状缘未见清晰,肌层变薄,浆膜不完整;结肠部位隐窝较小且皱缩状态,结构多不完整。实验结束时,IA组,YA组,OA组的回肠绒毛均已恢复整齐排列状态,不见断裂现象,刷状缘清晰,肌层较厚,浆膜恢复完整;结肠上皮细胞未见肿胀,隐窝明显。成年小鼠中,以YA和YP组恢复较好。5.不同年龄段小鼠经抗生素干预后的盲肠指数变化在抗生素干预后,三个年龄段小鼠盲肠指数均较各自对照组有显著增高(P<0.01)。实验结束时,IA组(8周),YA组(8周),OA组(12周)盲肠指数均恢复正常(P>0.05)。但YP组(P<0.05)和YF组(P<0.01)低于YC组。6.老年小鼠肠道菌群失衡对寿命的影响老年小鼠实验进行到91天时,OA组的生存率始终较OC组低,肠道菌群在没有恢复到基线水平前会导致其生存率降低,寿命缩短。结论:1.各年龄段小鼠肠道菌群经抗生素干预后均存在自我修复现象。2.成年小鼠肠道菌群的恢复速度最快,幼年次之,老年最慢。3.短期的蛋白和脂肪膳食调节会加速成年小鼠肠道菌群的恢复。4.抗生素干预破坏的小鼠肠上皮结构和盲肠指数会随着菌群修复而恢复。5.老年小鼠肠道微生态菌群失衡后会影响寿命,生存期缩短。