小鼠动物超重力环境仪器

       在超重力或微重力的地面小鼠模型中发现了B和T淋巴细胞生成的变化。

       在宇航员中，细胞介导免疫的放松管制，如改变T细胞记忆亚群分布、改变细胞因子产生谱或降低迟发型超敏反应，与对抗病原微生物的防御能力受损有关。

      航天飞行中遇到的许多其他因素可能会影响肠道细菌，如营养因素或辐射。此外，有研究表明，在太空飞行中微生物的行为会发生改变。

       根据所研究的细菌，由于基因表达的调节，增强或降低了毒性、改变了抗菌敏感性和/或增加了生物膜的形成。

      所有这些参数都可能导致航天飞行期间肠道群落的直接或间接改变。由于肠道微生物群的不平衡可能与从健康状态向患病状态的转变有关，因此评估长期太空任务中，宇航员肠道微生物群的状态以及每个参数在发育不良中的作用非常重要。

      本研究利用小鼠动物超重力环境仪器产生的2G或3G重力, 评估进行了21天禁闭的地面小鼠模型中，肠道微生物群和粘膜的变化。选择这两种超重力水平来确定仅在3G时观察到的持续性心理社会应激的潜在影响。

   结果

    暴露于3G超重力环境下的小鼠肠道微生物多样性显著改变。

    我们将小鼠分为三组：12只小鼠用2G离心，12只小鼠用3G小鼠动物超重力环境仪器，8只用1G作为对照组置于相同的实验条件、但处于静止位置。

     所有组均在21天内暴露于这些条件下，每笼4只动物。21天后，出现损伤的动物（如可能引起炎症的咬伤）被丢弃，剩下10只2G小鼠、11只3G小鼠和7只对照组（1G）。

收集每只小鼠（28个样品）的体内内容，并按照“材料与方法”中的描述，通过焦磷酸测序法和qPCR（16s rDNA定量）进行分析。

     定量的盲肠内16S rDNA含量表明，3G超重力作用下小鼠的细菌负荷显著增加。

根据我们的焦磷酸测序协议，平均每个样本生成了14476次的读数，范围从8054到25136，平均长度为525 bp，范围从498到533 bp。

个别稀疏曲线表明，观察到的操作分类单位OTUs的平均数量为155，范围从110到195OTU，所有样本在大约5000个序列读数下到达高值。

       因此，读取覆盖率足以捕获每个胞内微生物群的大多数细菌的多样性。

     我们的研究探讨了超重力对盲肠内微生物群的影响，尤其是3G重力时。我们的结果与飞行实验获得的数据相似，表明离心获得的超重力是一种有用的地面鼠模型。

此外，肠道微生物群和免疫系统之间存在着深刻的联系，这突显出有必要开展研究。

事实上，太空飞行中可能出现的生物失调不仅会影响免疫系统的效率，还会影响能量摄入、营养素同化和中间代谢，如抗生素。

      直到最近，这些关键问题才开始受到应有的关注。此外，在受超重力影响的细菌类群中，有些类群应仔细研究，以探讨它们在肠道内的有害或有益作用。

      从这些研究中获得的数据很重要，因为它们可能会导致新的策略，如益生菌或益生菌补充或饮食方法，以对抗航天相关的失调及其对健康的影响。

     这些数据加强了最近通过飞行试验或微重力模型获得的数据，并强调了进一步研究探索航天对肠道微生物群的影响的重要性，以优化长期太空旅行条件。

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