[发明专利]一种利用小鼠肠道菌群进行生物安全性评估的方法

说明书

本发明公开了一种利用小鼠肠道菌群进行生物安全性评估的方法。该方法利用小鼠肠道菌群作为生物学模型，向其中加入由深海沉积物中的分离到的混合噬菌体，连续处理3天。1周后取小鼠的粪便样品进行16S rRNA基因测序，以及对小鼠生理指标进行测定，并与对照样品进行比较，以确定深海噬菌体对小鼠肠道菌群结构和小鼠健康的影响。其中与对照组比较，处理组中的三个重复中若均有显著性的细菌丰度变化和小鼠生理指标的变化，则证明该组深海噬菌体存在生物安全性问题。本发明为进行深海噬菌体的生物安全性的评估提供了一种方法。

技术领域

本发明属于生物安全性评估领域，具体是一种利用小鼠肠道菌群评估深海噬菌体生物安全性的方法。

背景技术

病毒在海洋生态系统中普遍存在，数量最多，且基因高度多样化。全球海洋中病毒-宿主相互作用的深度是很深的，病毒可能感染多种生物，从简单的绿藻到大型真核生物。海洋病毒对海洋环境中的营养和能量循环、生物地球化学、种群动态、遗传交换和进化等方面都有重大影响。虽然大多数海洋病毒是不可培育的，但它们中的大多数可以通过计算与占优势的、生态相关的微生物宿主相联系，即大多数是噬菌体(噬菌体)。由于宿主范围广泛，深海噬菌体可能有能力感染人类肠道微生物群。

人类肠道微生物包含数万亿的微生物，是影响人类健康最重要的一个因素。在过去的十年里，由于技术的快速发展，人们对肠道微生物群的组成、功能及其在人类健康和疾病中的作用有了很大的了解。肠道微生物可以发酵不可消化的多糖，从而产生短链脂肪酸(SCFAs)等代谢产物，在宿主的代谢、免疫、发育和行为等方面起到重要的作用。肠道菌群组成的变化直接参与了肥胖、循环系统疾病、炎症性肠病(IBDs)、结肠直肠癌(CRC)和自闭症等多种病理状态的发病机制。

近年来，随着对深海的研究逐渐深入，每年都有大量的深海样本被带到陆地上。然而，深海噬菌体对人体健康的影响尚不明确。人体肠道菌群中可能包括一些来自深海的噬菌体的潜在宿主。一旦肠道中的细菌被深海噬菌体感染，肠道菌群平衡将被破坏，可能会导致疾病。因而，需要对深海噬菌体的生物安全性进行评估。

发明内容

本发明提供了一种利用小鼠肠道菌群作为生物模型进行深海噬菌体生物安全性评估的方法，通过16S rRNA基因测序和小鼠生理指标测定予以实现。通过比较实验组与处理组的结果确定深海噬菌体是否存在生物安全性问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种利用小鼠肠道菌群进行生物安全性评估的方法，包括以下步骤：

1)使用小鼠分为实验组和对照组，雌雄各半，处理组小鼠用深海噬菌体悬浮液、对照组中用无菌水进行灌胃；连续灌胃2～5天后再在无菌环境中继续饲养5～9天，分别取两组小鼠粪便样品进行总DNA提取，取小鼠血液和肠道组织样品进行生理指标的测定；

2)将提取的总DNA进行基因测序并分析测序结果，统计并分析小鼠生理指标测定结果。

本发明以模式生物小鼠的肠道微生物菌群作为评估深海噬菌体生物安全性的模型，探究深海噬菌体对人体健康的影响。

步骤1)中，所述的小鼠选用8周大的ICR小鼠。

实验组和对照组每组各4～8只。最优选的，实验组和对照组每组各6只。

连续灌胃3天后再在无菌环境中继续饲养7天。

生理指标的测定包括：体重、血常规、ALT(谷丙转氨酶)、GLU(空腹血糖)、tuft细胞形态及数量、IL-25表达水平。测定的小鼠生理指标包括：体重、血常规、ALT、GLU、tuft细胞形态及数量、IL-25表达水平。

所用的深海噬菌体为由不同位置来源的深海沉积物样品中分离的混合噬菌体。

步骤2)中，基因测序采用的测序方法为16S rRNA基因测序。