CN109731014B

CN109731014B - 一种代谢产生丁酸的菌在预防和/或治疗高原病中的应用

Info

Publication number: CN109731014B
Application number: CN201910112203.2A
Authority: CN
Inventors: 何昆仑; 王卫东; 贾志龙; 赵晓静; 刘继轩; 贾倩; 张曼丽; 陈卉宁; 郝丽君
Original assignee: Chinese PLA General Hospital
Current assignee: Chinese PLA General Hospital
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2022-07-19
Anticipated expiration: 2039-02-13
Also published as: CN109731014A

Abstract

本发明提供了一种代谢产生丁酸的菌在制备预防和/或治疗高原病的药物中的应用，所述的代谢产生丁酸的菌为丁酸弧菌，所述丁酸弧菌在低压低氧环境中能够抑制平均肺动脉压的升高、右室射血分数和右室缩短分数的降低、右室比重的升高，对肺动脉高压、右心肥大具有保护作用。本发明还提供了一种预防和/或治疗高原病的药物，以及一种调节代谢产生丁酸的菌丰度的方法。

Description

一种代谢产生丁酸的菌在预防和/或治疗高原病中的应用

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体涉及一种代谢产生丁酸的菌在预防和/或治疗高原病中的应用。

背景技术

高原心脏病是由急性或慢性缺氧直接或间接累及心脏引起的一种心脏病。通常在海拔3000米以上地区发病，由于高原低压缺氧环境引起的心脏结构功能受损，急性患病者以肺动脉高压引起的右心室扩大和充血性右心衰竭为特征，慢性患病者以右心室后负荷过重所致的右室肥厚为主的多脏器损害为特征。高原心脏病一直困扰着初入高原地区或者从低海拔迁到高海拔地区的居民、游客和工作人员，不仅严重损害人类的身体健康，而且影响高海拔地区的建设和发展。多年来，科研人员在生物、医药、化学领域对防治高原心脏病进行了很多研究。

专利CN200710092800.0公开了二十八烷醇在制备防治缺氧性肺动脉高压症药物中的应用，将提取纯度98％以上的二十八烷醇与崩解剂羧甲基淀粉混合，装入胶囊，每粒胶囊中含二十八烷醇10mg、羧甲基淀粉0.3mg。该发明可有效防治缺氧性肺动脉高压，可有效防治缺氧引起的肺血管结构改建，具有防治高原心脏病和肺源性心脏病的作用。

专利CN200310111121.5公开了大豆异黄酮在防治缺氧性肺动脉高压症中的应用，应用之一是将从大豆中提取的植物雌激素——大豆异黄酮与羧甲基淀粉混合，装入胶囊，每粒胶囊中大豆异黄酮的净含量为50mg；应用之二是以大豆异黄酮为原料，添加玉米淀粉、蔗糖和硬脂酸镁，制成片剂，每片中大豆异黄酮的净含量为50mg；上述胶囊和片剂能降低高原缺氧引起的缺氧性肺动脉高压，防治高原心脏病和肺心病，长期服用没有毒副作用。

专利CN200810054805.9公开了一种中药组合物在制备抗缺氧药物中的应用，该药物主要由人参、水蛭、全蝎、土鳖虫、蜈蚣、蝉蜕、赤芍、檀香、降香、乳香、酸枣仁、冰片组成，该药物经现代制药工艺精制而成，通过试验证明：该药物组合物可显著延长小鼠耐缺氧存活时间，提示该发明药物能够提高机体的耐缺氧能力，在防治高原心脏病方面有潜在应用价值。

丁酸弧菌(Butyrivibrio)属属于细菌厚壁菌门，发酵葡萄糖的代谢产物主要为丁酸，丁酸作为一种短链脂肪酸，具有保护肠道上皮结构形态和功能稳定的作用，能够提高肠道免疫力，广谱抗菌，抑制炎症反应，在抗肿瘤方面也有作用。因此，丁酸弧菌在医疗方面有广泛的应用。专利CN201680031836.5提供了通过控制共生微生物丛来治疗和/或预防癌症的方法，具体地，控制受试者体内的微生物丛(例如，肠微生物丛：阿德勒氏菌属、颤螺旋菌属、丁酸弧菌属等)的量、同一性、存在和/或比率以有助于一种或多种共治疗，该专利公开的方法能够增强免疫反应，抑制癌症。专利CN200580048371.6提供了包含具有产生丁酸能力的溶纤维丁酸弧菌细胞、其培养物或其提取物的新细菌细胞组合物、以及使用其抑制癌发生的方法、免疫刺激的方法、预防和/或治疗病原体的方法、预防和/或治疗炎性肠病的方法和预防和/或治疗变应性疾病的方法。

青藏高原的藏族居民是全球主要高海拔人群，他们对高原的低氧、低气压环境进行了长期的生理和遗传适应，低氧环境下肺血管收缩反应性降低，具备更好的运动能力。本发明研究人员对习服海拔3500米高原以上的藏族士兵和平原汉族士兵的粪便标本进行DNA提取和16sRNA测序，发现丁酸弧菌属在藏族士兵的肠道菌群中的丰度显著高于汉族士兵。受此启发，本发明研究人员首次将丁酸弧菌属用于预防和/或治疗高原病。

发明内容

本发明提供了一种代谢产生丁酸的菌在制备预防和/或治疗高原病的药物中的应用。

本发明还提供了一种预防和/或治疗高原病的药物。

本发明还提供了一种调节代谢产生丁酸的菌丰度的方法。

具体的，本发明提供的一种代谢产生丁酸的菌在制备预防和/或治疗高原病的药物中的应用，所述代谢产生丁酸的菌为人体肠道中的代谢产生丁酸的菌，优选的，所述代谢产生丁酸的菌为人体肠道中的丁酸弧菌属，所述丁酸弧菌属包括溶纤维丁酸弧菌种、瘤胃假丁酸弧菌。

丁酸弧菌属(Butyrivibrio)是人体肠道内的一种特殊菌属，属于细菌硬壁菌门，丁酸弧菌属代谢产生丁酸，进而合成短链脂肪酸，具有保护肠道上皮结构形态和功能稳定的作用，能够抑制心脏和血管负性重构，可防治肺动脉高压造成的动脉血管扩张，以及右心室肥厚甚至扩大等结构变化。

本发明所述的丁酸弧菌属可以从人体中分离纯化获得，也可以购买得到。

本发明所述的高原病选自在高原环境下产生的急性高原病和/或慢性高原病。

优选的，所述的高原环境为海拔2000m以上，具有低压、缺氧的条件。

更优选的，所述的高原环境为海拔2500m以上，具有低压、缺氧的条件下。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的高原环境为海拔3500m以上，具有低压、缺氧的条件下。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的高原环境为海拔5500m以上，具有低压、缺氧的条件下。

本发明所述的急性高原病包括但不限于高原昏迷、高原脑水肿、高原肺水肿或脑、肺异常症状同时存在的混合型疾病。

本发明所述的慢性高原病包括但不限于高原心脏病、高原红细胞增多症、高原高血压、高原低血压或高原心脏病、红细胞增多症同时存在的混合型疾病。

优选的，所述的高原病为高原心肺及血管损伤，更优选的，所述的高原病为高原心脏病。

在本发明的具体实施方式中，所述的高原心脏病为肺动脉高压和/或右心肥厚。

优选的，所述高原病的临床表现选自头疼、头昏、心慌、心率加快、疲倦、胸闷、气短、呼吸加深、恶心、呕吐、失眠、乏力、眼花、嗜睡、食欲减退、抽搐、意识恍惚、手足麻木、唇指发绀、颜面水肿、四肢水肿或认知能力骤降中的一种或两种以上的组合。

所述的预防和/或治疗高原病的药物包含检测/调节代谢产生丁酸的菌丰度的试剂，优选的，所述的预防和/或治疗高原病的药物包含调节丁酸弧菌属丰度的试剂。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的预防和/或治疗高原病的药物为调节丁酸弧菌属丰度的试剂。

本发明还提供了一种检测丁酸弧菌属的试剂在制备评估个体高原环境下耐受能力的组合物中的应用，优选的，所述的丁酸弧菌属为人体肠道或粪便中的丁酸弧菌属；优选的，所述的检测丁酸弧菌属的试剂为检测丁酸弧菌属丰度的试剂，更优选的，所述的检测丁酸弧菌属的试剂为检测人体肠道或粪便中的丁酸弧菌属丰度的试剂。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的检测丁酸弧菌属的试剂为检测人体粪便中的丁酸弧菌属丰度的试剂。

优选的，所述的评估个体高原环境下耐受能力的组合物包含检测丁酸弧菌属丰度的试剂。

进一步优选的，所述的高原环境为海拔2500m以上，具有低压、缺氧的条件下。

本发明所述的高原环境下耐受能力为高原病的易感程度。

本发明还提供了一种评估高原环境耐受能力的标志物，所述的标志物为丁酸弧菌属，优选的，所述的丁酸弧菌属为人体肠道或粪便中的丁酸弧菌属。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的标志物为人体粪便中的丁酸弧菌属。

本发明还提供了一种预防和/或治疗高原病的药物，所述的预防和/或治疗高原病的药物包含至少一种代谢产生丁酸的菌。

优选的，所述的代谢产生丁酸的菌为人体肠道中的代谢产生丁酸的菌，更优选的，所述的代谢产生丁酸的菌为丁酸弧菌属。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的代谢产生丁酸的菌为人体肠道中的丁酸弧菌属。

本发明所述的一种预防和/或治疗高原病的药物还包括辅助施加的生理盐水、溶剂、可食用菌体培养基等。

本发明还提供了一种评估个体高原环境下耐受能力的组合物，所述的组合物包含检测丁酸弧菌属的试剂。

优选的，所述的检测丁酸弧菌属的试剂为检测人体肠道或粪便中的丁酸弧菌属丰度的试剂。

本发明还提供了一种调节代谢产生丁酸的菌丰度的方法，所述的方法包括向个体移植代谢产生丁酸的菌，所述方法为非治疗目的或治疗目的。

优选的，所述的方法包括向个体移植丁酸弧菌属，更优选的，所述的方法包括向个体肠道中移植丁酸弧菌属。

优选的，所述方法通过口服或注射方式向个体移植丁酸弧菌属。

本发明还提供了一种预防高原病的方法，所述的方法包括提高代谢产生丁酸的菌丰度。优选的，所述的预防高原病的方法包括提高肠道内丁酸弧菌属的丰度，更优选的，所述的方法包括向个体肠道中移植丁酸弧菌属，所述方法为非治疗目的或治疗目的。

本发明还提供了一种治疗高原病的方法，所述的方法包括调节代谢产生丁酸的菌丰度。优选的，所述的治疗高原病的方法包括调节肠道内丁酸弧菌属的丰度，更优选的，所述的方法包括向个体肠道中移植丁酸弧菌属。

本发明还提供了灌胃丁酸弧菌属，优选为10⁷灌胃，每日一次，对模拟海拔5500米高原环境中大鼠的肺动脉高压、右心肥厚等具有保护作用。

本发明的还提供了一种检测丁酸弧菌属丰度的方法，所述的方法包括对样本进行16S rRNA测序，和对测序获得的reads进行OTU聚类及物种注释。

优选的，所述的16S rRNA测序和OTU聚类之间还包括对测序获得的reads进行低质量部分剪切、拆分各样本的数据和/或去除嵌合体序列。

优选的，所述的聚类方法选自sortmerna、mothur、trie、uclust_ref、usearch、usearch_ref、blast、usearch61、usearch61_ref、sumaclust、swarm、prefix_suffix、cdhit或uclust。

优选的，所述的聚类算法选自furthest、nearest或average。

优选的，所述的注释算法选自rdp、blast,rtax、mothur、uclust或sortmerna。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的OTU聚类以97％的一致性将序列聚类。

本发明还提供了一种提高个体高原环境耐受能力的方法，所述的方法包括向个体移植丁酸弧菌属，优选的，所述的方法包括向个体肠道内移植丁酸弧菌属。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的方法包括在个体去高原环境之前移植丁酸弧菌属。

优选的，所述的提高个体高原环境耐受能力为提高平原地区人适应高原环境的能力。

本发明还提供一种药物组合物，所述药物组合物包含本发明所述的代谢产生丁酸的菌，还包括药剂学上可接受的辅料，所述辅料选自：载体、稀释剂、粘合剂、润滑剂、润湿剂。优选的，所述药物组合物包含治疗有效量的本发明所述的代谢产生丁酸的菌。

本发明所述的代谢产生丁酸的菌可以配制为以下形式的药物组合物：糖浆剂，酏剂，悬浮剂，粉剂，颗粒剂，片剂，胶囊，锭剂，水溶液，霜剂，膏剂，洗液剂，凝胶剂，乳剂等。

药物制剂优选为单位剂型，所述制剂被再分成包含适当的量的活性组分的单位剂量。单位剂型可以是包装好的制剂，所述包装含有离散的量的制剂，诸如包装在小瓶或者安瓿中的片剂、胶囊和粉剂。另外，单位剂型可以是胶囊，片剂或者可以是在包装形式中的适当数目的任何这些剂型。

单位剂量制剂中活性组分的量可从0.1毫克到1000毫克之间改变或调整，根据活性组分的具体应用和效力而定。如果需要，所述药物组合物还可包含其它适合的治疗剂。

可药用载体部分地根据给用的具体组合物而定，并根据组合物的具体给药方法而定。因此，本发明的药物组合物存在各种适当的制剂。

适于非肠胃给药，例如通过静脉内、肌内、皮内和皮下途径给药的制剂包括含水和非水的等渗无菌注射液，其可包含抗氧化剂，缓冲剂，抑菌剂，和使制剂与接受者的血液等渗的溶质，以及含水和非水的无菌悬浮剂，其可包含助悬剂，增溶剂，增稠剂，稳定剂和防腐剂。在本发明的实践中，所述药物组合物可通过例如静脉输注，经口，局部，腹膜内，膀胱内和鞘内给药。化合物的制剂可存在于单位剂量或者多剂量密封容器诸如安瓿和小瓶中。注射用溶液和悬浮液可从先前所述类型的无菌粉剂、颗粒和片剂制备。

在本发明的环境下，对象剂量给用应当能够随着时间在对象体内产生有益的治疗学应答。剂量通过所用的具体化合物的效力和对象的病况、以及待治疗对象的体重或者体表面积而定。剂量的大小将根据在具体对象中伴随具体化合物给药产生的任何不利副作用的存在、性质和程度而定。在正被治疗的病症的治疗或者预防中确定待给药的化合物的有效量中，医师可以评价诸如化合物的循环血浆水平、化合物毒性和/或疾病进程等因素而定。

本发明所述的“和/或”包括择一列出的项目以及任何数量的项目组合。

本发明所述的“包括”是开放式的描述，含有所描述的指定成分或步骤，以及不会实质上影响的其他指定成分或步骤。

本发明所述的“治疗”表示在疾病已开始发展后减缓、中断、阻止、控制、停止、减轻、或逆转一种体征、症状、失调、病症、或疾病的进展或严重性，但不一定涉及所有疾病相关体征、症状、病症、或失调的完全消除。

附图说明

图1汉族人群(Han)和藏族人群(Zang)的粪便标本中丁酸弧菌属的相对丰度。

图2是对大鼠进行丁酸弧菌10⁶(A组)、10⁷(B组)、10⁸(C组)，等量生理盐水(D、E组)灌胃，并同时将A、B、C、D组大鼠在模拟海拔5500米的高原环境饲养28天，将E组在常压常氧环境下饲养28天后，各组大鼠肺动脉高压(mPAP)的变化。

图3a是对大鼠进行丁酸弧菌10⁶(A组)、10⁷(B组)、10⁸(C组)，等量生理盐水(D、E组)灌胃，并同时将A、B、C、D组大鼠在模拟海拔5500米的高原环境饲养28天，将E组在常压常氧环境下饲养28天后，各组大鼠右室射血分数(RVEF)的变化。

图3b是对大鼠进行丁酸弧菌10⁶(A组)、10⁷(B组)、10⁸(C组)，等量生理盐水(D、E组)灌胃，并同时将A、B、C、D组大鼠在模拟海拔5500米的高原环境饲养28天，将E组在常压常氧环境下饲养28天后，各组大鼠右室缩短分数(RVFS)的变化。

图4是对大鼠进行丁酸弧菌10⁶(A组)、10⁷(B组)、10⁸(C组)，等量生理盐水(D、E组)灌胃，并同时将A、B、C、D组大鼠在模拟海拔5500米的高原环境饲养28天，将E组在常压常氧环境下饲养28天后，各组大鼠RV/(LV+OS)的变化。

图5为藏族士兵组(Zang)粪便中群落组成。

图6汉族士兵(Han)组粪便中群落组成。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1平原地区汉族人群与高原地区藏族人群肠道中丁酸弧菌属的丰度差异

1、材料与方法：

1.1研究人群

根据STROBE声明设计病例对照研究实验，选择在中国某部队服役128个习服海拔3500米高原以上的藏族男性士兵组成实验组，根据实验组藏族士兵的年龄，匹配选择128个平原汉族士兵进行对照。严格控制实验组和对照组的士兵进行相同的中国部队饮食，同时保持海拔3500米相同的训练环境和训练强度，持续3个月戒烟、戒酒，实验排除有慢性炎性疾病、口服抗生素、急性感染和胃肠道疾病的士兵，避免影响实验结果。

1.2粪便样品收集

每一个研究对象在实验开始前均收到一个马桶粪便收集器。每个研究对象排出大便后将大便装入粪便收集管，即刻保存在-20℃的冰箱中，次日将粪便标本转运至-80℃的冰箱中保存，统一进行检测。

1.3 DNA提取

吸取1000ul十六烷基三甲基溴化铵裂解液移至2.0ml EP管中，并加入溶菌酶，再加入500ul左右的样品，EP管浸入65℃水浴中，期间颠倒混匀数次，使样品充分裂解。裂解后，离心并取上层清液，按照25：24：1的体积比，在上层清液中加入酚(Ph为8.0)、氯仿、异戊醇，震荡混合均匀。以转速12000rpm离心10min后，取上层清液，按照24:1的体积比，在上层清液中加入氯仿、异戊醇，震荡混合均匀。以转速12000rpm离心10min后，吸取上层清液至1.5mL的离心管中，加入异丙醇，震荡混合均匀，在-20℃下沉淀。以转速12000rpm离心10min后，倒出液体，注意不要倒出沉淀，用1ml 75％乙醇洗涤2次，剩余的少量液体可再次离心收集，然后吸出。将超净工作台吹干或者室温晾干，加入双蒸水溶解DNA样品，加入1ul RNaseA消化RNA，37℃放置15min。然后利用琼脂糖凝胶电泳检测DNA的纯度和浓度，取适量DNA样本到离心管中，使用无菌水稀释样本至1ng/μl。

1.4 PCR扩增、混样和纯化

以稀释后的基因组DNA为模板，根据测序区域16S V3-V4，选择使用带Barcode的特异引物：

515F：5’-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3’(SEQ ID NO：1)，

806R：5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’(SEQ ID NO：2)，

使用高效高保真酶(New England Biolabs公司的

High-Fidelity PCRMaster Mix with GC Buffer)进行PCR，确保扩增效率和准确性。

PCR产物使用2％浓度的琼脂糖凝胶进行电泳检测。根据PCR产物浓度进行等量混样，充分混匀后使用1×TAE缓冲液浓度2％的琼脂糖胶电泳纯化PCR产物，剪切回收目标条带。产物纯化试剂盒使用的是Thermo Scientific公司GeneJET胶回收试剂盒。

1.5文库构建和上机测序

使用Thermofisher公司的Ion Plus Fragment Library Kit 48rxns建库试剂盒进行文库的构建，构建好的文库经过Qubit定量和文库检测合格后，使用Thermofisher的Ion S5^TMXL进行上机测序。

1.6数据分析

1.6.1测序数据处理

使用Cutadapt(V1.9.1，http://cutadapt.readthedocs.io/en/stable/)先对reads进行低质量部分剪切，再根据Barcode从得到的reads中拆分出各样品数据，截去Barcode和引物序列初步质控得到原始数据，经过以上处理后得到的Reads需要进行去除嵌合体序列的处理，Reads序列通过与物种注释数据库进行比对、检测嵌合体序列，并最终去除其中的嵌合体序列，得到最终的有效数据。

1.6.2运算的分类单位(operational taxonomic unit，OUT)聚类和物种注释

利用Uparse软件(Uparse v7.0.1001，http://www.drive5.com/uparse/)对所有样品的全部有效数据进行聚类，默认以97％的一致性，将序列聚类成为OTUs(OperationalTaxonomic Units)，同时选取OTUs的代表性序列，依据算法原则，筛选OTUs中出现频数最高的序列作为OTUs的代表序列。对OTUs序列进行物种注释，用Mothur方法与SILVA(http://www.arb-silva.de/)的SSUrRNA数据库进行物种注释分析(设定阈值为0.8～1)，获得分类学信息并分别在属的水平统计汉族士兵组、藏族士兵组的群落组成(见图5、6)。

1.6.3丁酸弧菌属的相对丰度计算和差异比较

丁酸弧菌属的相对丰度使用丁酸弧菌属OTU值/检测样本，检测到的所有菌属OTU值表示，由于样本非正态分布采用Mann-Whitney检验进行差异比较。绘制ROC曲线，评估丁酸弧菌属相对丰度对高原环境下耐受能力诊断的敏感性和特异性，并计算界值，P＜0.05为差异有统计学意义，采用SPSS22.0软件包进行统计学处理。

2、实验结果—汉族人群和藏族人群的粪便标本中丁酸弧菌属的相对丰度差异

如图1所示，汉族人群中丁酸弧菌属的相对丰度为2.30×10^-5(0，3.02×10^-4)，藏族人群中丁酸弧菌属的相对丰度为1.51×10^-4(3.03×10^-4，5.03×10^-3)，以上相对丰度表示形式为中位数(四分位数)。结果表明，藏族士兵肠道中的丁酸弧菌属的丰度显著高于汉族士兵。

实施例2丁酸弧菌属对高原病的预防和/或治疗作用

1、材料与方法：

1.1实验动物及饲养

SD大鼠60只(200g左右，雄性，清洁级)，购自北京维通利华实验动物有限公司，许可证号：SCXK(京)2016-0006。低压氧舱饲养，定时给予全价营养饲料喂食，保持室温22-25℃，湿度50％-70％。

1.2试剂

Butyrivibrio crossotus是目前唯一发现的丁酸弧菌属典型菌种，购于美国模式培养物集存库(American type culture collection)。

1.3仪器

多因素复合环境模拟医学科学实验舱(型号DYC-3285，北京军事医学科学院仪器中心)；小动物呼吸机(kent scientific，美国)；多功能生理仪(Millar，美国)；小动物超声(Visual Sonics Inc，加拿大)。

1.4实验设计与过程

将Butyrivibrio crossotus

29175^TM)培养(LB培养基)，3000g离心后分离得到细菌沉淀物，经预实验决定分别取10⁶、10⁷、10⁸(将细菌悬浮于300uL的生理盐水中)分别干预。

将60只大鼠随机分为5组(A、B、C、D、E)，每组12只。A、B、C、D、E均在正常平原环境下饲养，A、B、C组分别进行10⁶、10⁷、10⁸灌胃，D、E组注射生理盐水，每日一次，7天后将A、B、C、D四组置于实验舱中，调节舱内压力至380mmHg，模拟海拔5500米的高原环境，每天打开实验舱1小时，以便给动物添加饲料和水，同时保持大鼠所处的环境以12：12小时的频率昼夜交替，持续28天。E组大鼠放在同一房间中，常压常氧环境下饲养28天。

1.5指标检测方法

3％的戊巴比妥钠，0.2ml/100g腹腔注射麻醉大鼠，进行超声检测，测量右室射血分数(RVEF)和右室缩短分数(RVFS)。然后，将大鼠仰卧位固定于手术台上，气管切管，连接呼吸机，开胸，暴露心脏，导管插入右心室，进行右心导管检查，测量平均肺动脉压(mPAP)。处死大鼠，取出心脏，去除心房组织及附着脂肪，分离左右心室，滤纸吸干水分，分别称右心室(RV)、左心室(LV)及房室膈(OS)的重量，按照公式(RV/(LV+OS))计算右室比重。

1.6统计学方法

所有数据用x±s表示，组间比较为单因素方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义，采用SPSS22.0软件包进行统计学处理。

2、实验结果

2.1对大鼠mPAP的影响

如图2所示，在低压低氧环境饲养28天后，与E组(常压常氧环境下饲养)相比，A、B、C、D组大鼠的mPAP明显升高，差异具有显著性(P＜0.01)；在低压低氧环境下，B、C组大鼠的mPAP明显低于D组，表明灌胃本发明所述的代谢产生丁酸的菌可以有效降低因高原环境产生的mPAP。

2.2对大鼠RVEF和RVFS的影响

如图3所示，低压低氧环境饲养28天后，D组大鼠的RVEF和RVFS较E组大鼠的RVEF和RVFS明显降低，差异具有显著性(P＜0.05)，说明低压低氧环境使大鼠的RVEF和RVFS降低。经丁酸弧菌属灌胃的大鼠A、B、C组RVEF(图3a)和RVFS(图3b)比D组明显升高，其中，B组与E组接近，无明显差异。表明灌胃本发明所述的代谢产生丁酸的菌可以有效提高大鼠的RVEF和RVFS。

2.3对大鼠RV/(LV+OS)的影响

如图4所示，在低压低氧环境饲养28天后，D组大鼠的RV/(LV+OS)较E组明显升高，差异具有显著性(P＜0.01)，说明低压低氧环境使大鼠的RV/(LV+OS)升高。A、B、C组大鼠的RV/(LV+OS)较D组大鼠的RV/(LV+OS)值降低，其中B、C组下降明显，尤其B组RV/(LV+OS)下降最高，差异有统计学意义(P＜0.01)，表明灌胃本发明所述的代谢产生丁酸的菌可以有效降低RV/(LV+OS)。

上述结果表明，灌胃丁酸弧菌属，优选为10⁷灌胃，每日一次，对模拟5500米高原环境中的大鼠的肺动脉高压、右心肥厚等具有保护作用，可以有效预防高原病的产生，尤其对于高原心脏病效果最佳，可以开发成保护对抗高原心脏病的药物。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

序列表

<110> 中国人民解放军总医院

<120> 一种代谢产生丁酸的菌在预防和/或治疗高原病中的应用

<130> 1

<160> 2

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 19

<212> DNA/RNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

gtgccagcmg ccgcggtaa 19

<210> 2

<211> 20

<212> DNA/RNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

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Claims

1.一种代谢产生丁酸的菌在制备预防和/或治疗高原病的药物中的应用，其特征在于，所述的代谢产生丁酸的菌为人体肠道中的丁酸弧菌属，所述丁酸弧菌属为穗状丁酸弧菌（Butyrivibrio crossotus），所述的高原病为高原心脏病。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的预防和/或治疗高原病的药物包含调节代谢产生丁酸的菌丰度的试剂。