本研究运用高通量测序技术对正常体重、超重和肥胖儿童肠道微生物的16Sr DNA进行测序,比较其微生物群落的物种多样性和群落组成差异;应用实时荧光定量PCR技术对三组儿童肠道内的直肠真杆菌、多形拟杆菌、双歧杆菌属和乳酸杆菌进行特异性扩增,比较它们在不同体重儿童肠道中的数量差异。结合以上两部分研究,形成对肥胖儿童肠道微生态结构的全面认识,分析肥胖儿童肠道菌群变化特点,探索肠道菌群与肥胖的关系,以期为通过调节肠道菌群防治肥胖提供理论依据。目的:1.比较正常体重、超重和肥胖儿童肠道菌群物种多样性和群落构成,分析不同体重儿童肠道菌群是否存在差异性。2.比较正常体重、超重和肥胖儿童肠道中直肠真杆菌、多形拟杆菌、双歧杆菌属和乳酸杆菌数量,分析不同体重儿童肠道中这些种属的数量差异。方法:1.采集30例正常体重、35例超重和35例肥胖儿童粪便并提取DNA,然后对16S rDNA V4区进行扩增,使用Illumina-HiSeq高通量测序平台进行测序,运用生物信息学技术对结果进行分析,比较三组菌群丰度和物种多样性,寻找组间有显著差异的物种。2.采集54例正常体重、53例超重和59例肥胖儿童粪便并提取DNA,根据待测菌的16S rDNA基因序列设计四种菌的特异性引物,进行实时荧光定量PCR反应,比较三组间四种菌的数量有无差异。结果:1.通过高通量测序,三组共获得了4320570条优质序列。Alpha多样性分析结果表明,三组的多样性指数中observed_species、Chao1指数和PD whole tree组间差异有统计学意义(P<0.05),而Shannon指数和Simpson指数在不同体重组间的差异没有统计学意义(P>0.05)。Beta多样性分析结果表明,正常体重和肥胖儿童肠道菌群组成差异显著(P<0.05),而超重与正常体重和肥胖儿童肠道菌群结构组成差异较小(P>0.05)。具体来看,单型拟杆菌(Bacteroides uniformis)、拟杆菌门S24-7科、霍尔德曼氏菌(Holdemania)、吉利蒙德(氏)颤螺菌(Guilliermondii)、克里斯滕森氏菌属(Christensenella)、消化链球菌科(Peptostreptococcaceae)、巨球型菌属(Megasphaera)、梭菌属(Clostridium)、哈氏梭菌(Clostridium hathewayi)、厌氧棍状菌属(Anaerotruncus)、柔膜菌门(Tenericutes)、柔膜菌纲(Mollicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、红椿杆菌纲(Coriobacteriia)、红椿杆菌目(Coriobacteriales)、红椿杆菌科(Coriobacteriaceae)、柯林斯菌属(Collinsella)、产气柯林斯菌(Aerofaciens)、青春双岐杆菌(Bifidobacterium.adolescentis)、草酸杆菌科(Oxalobacteraceae)、产甲酸草酸杆菌(Formigenes)、δ变形菌纲(Deltaproteobacteria)、脱硫弧菌目(Desulfovibrionales)、脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)为正常体重组的主要菌群。普雷沃氏菌属[Prevotella]和克里斯滕森氏科(Christensenellaceae)在超重组显著增加。变形菌门(Proteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、伯克霍尔德氏菌目(Burkholderiales)、产碱杆菌科(Alcaligenaceae)、萨特氏菌属(Sutterella)、巴斯德氏菌目(Pasteurellales)、巴斯德氏菌科(Pasteurellaceae)、杆菌属(Aggregatibacter)、嗜血杆菌属(Haemophilus)、副流感嗜血杆菌(Parainfluenzae)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、Prevotella.copri菌、Prevotella.stercorea菌、梭杆菌门(Fusobacteria)、梭杆菌纲(Fusobacteriia)、梭杆菌目(Fusobacteriales)、梭杆菌科(Fusobacteriaceae)、梭杆菌属(Fusobacterium)、纤毛菌科(Leptotrichiaceae)、纤毛菌属(Sneathia)、粪拟杆菌(Bacteroides coprophilus)、埃氏拟杆菌(Bacteroides.eggerthii)、韦荣球菌属(Veillonella)、殊异韦荣球菌(Veillonella.dispar)、巨单胞菌属(Megamonas)、活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)、规则粪球菌(Coprococcus eutactus)、隐藏梭菌(Celatum)、产气荚膜梭菌(Perfringens)、瘤胃乳杆菌(Lactobacillus ruminis)在肥胖组显著增加。2.直肠真杆菌、多形拟杆菌、双歧杆菌属和乳酸杆菌在三组间的差异均有显著性(P<0.01)。直肠真杆菌在正常体重、超重和肥胖组的中位数分别是6.50(QR 5.83-7.02)、6.79(QR 6.28-7.38)和7.34(QR 6.91-7.78)。多形拟杆菌在正常体重、超重和肥胖组的中位数分别是5.00(QR 4.93-5.74)、4.77(4.69-5.44)和4.79(QR 4.69-5.36)。双歧杆菌属在正常体重、超重和肥胖组的中位数分别是8.31(QR 8.18-8.54)、8.31(QR 8.11-8.47)和7.33(QR 7.16-7.57)。乳酸杆菌在正常体重、超重和肥胖组的中位数分别是6.12(QR5.90-6.32)、5.85(QR 5.70-5.97)和5.29(QR 5.01-5.63)。结论:1.随着体质量的增加,物种的丰度显著降低。多样性指数在三组间未见明显差异。正常体重组和肥胖组菌群组成存在显著性差异,但超重组与正常体重组和肥胖组均存在一定的相似性,三组中一些特定菌群的比例发生了变化。2.直肠真杆菌的增加,多形拟杆菌、双歧杆菌属和乳酸杆菌的减少可能与超重和肥胖的发生发展有关。正常体重、超重和肥胖儿童肠道中直肠真杆菌、多形拟杆菌、双歧杆菌属和乳酸杆菌的数量受性别和年龄影响较小。