乳酸鏈球菌素對大腸桿菌所致腹瀉小鼠的腦-腸軸中單胺類神經遞質的影響

賈知鋒，王純潔*，敖日格樂，高瑞娟，巴森胡

(1.內蒙古農業大學獸醫學院，呼和浩特 010018；2.內蒙古農業大學動物科學學院，呼和浩特 010018)

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乳酸鏈球菌素對大腸桿菌所致腹瀉小鼠的腦-腸軸中單胺類神經遞質的影響

賈知鋒1，王純潔1*，敖日格樂2，高瑞娟1，巴森胡1

(1.內蒙古農業大學獸醫學院，呼和浩特 010018；2.內蒙古農業大學動物科學學院，呼和浩特 010018)

旨在研究乳酸鏈球菌素(nisin)對應激性腹瀉導致的腸道菌群與腦-腸軸功能之間的相關性，進一步揭示nisin對單胺類神經遞質的調控機制。通過注入3種血清型大腸桿菌混合菌懸液(1∶1，1.0×109CFU·mL-1)制備小鼠腹瀉模型，并用nisin和蒙藥復方進行治療；在造模后0、 72 h，ELISA檢測5-HT、DA和NE水平，以及平板涂布法將盲腸內容物分別10倍稀釋成8個梯度涂布于相應培養基，計算菌落數。結果表明，(1)在腦組織中，造模后72 h時nisin、傳統蒙藥復方、成分復方、抗生素組中5-HT分別升高到0 h時的108.60%、124.04%、117.47%、115.57%；并且使十二指腸中5-HT分別增加到0 h時的289.18%、200.30%、271.59%，nisin組顯著高于其他各組(P<0.05)；造模后除空腸外，72 h與0 h相比，nisin和傳統蒙藥復方對小鼠血清、腦、十二指腸、回腸以及結腸中5-HT都有顯著提升作用(P<0.05)；(2)造模后72 h時，nisin、蒙藥復方、成分復方及抗生素可提高正常小鼠腦、腸中多巴胺，并以回腸中增加最多，且差異顯著(P<0.05)；(3)在腦組織中0 h與72 h時NE的濃度，傳統蒙藥復方、nisin分別升高到115.62%和106.17%，且均與空白、陰性對照組相比差異顯著(P<0.05)；在十二指腸、回腸中，nisin組72 h比0 h升高了170.97%、121.74%，尤其十二指腸明顯高于其他各組且差異顯著(P<0.05)；(4)nisin、有效成分復方和傳統蒙藥復方可顯著提高感染E.coli小鼠腸道內有益菌乳酸菌和雙歧桿菌數量，顯著降低有害菌腸桿菌和腸球菌數量(P<0.05)。可見，nisin和蒙藥復方均顯著提高細菌感染小鼠血液、腦和各腸段中5-HT、NE含量，尤以十二指腸突出，nisin和傳統蒙藥能打破腸道中5-HT的平衡，并伴隨著腸道各段、血液中5-HT的升高腦組織中5-HT含量也增加。

nisin；傳統蒙藥復方；神經遞質；應激性腹瀉；腸道菌群；腦-腸軸

腸道菌群與人類的行為、情緒以及疾病(如抑郁癥、阿爾茨海默病、帕金森癥等)有著奇妙關聯，通過攝入一些益生菌可在一定程度上改善情緒，從而改變腸道微生物環境達到治療部分心理疾病作用[1]。人體腸道中定植了大量的細菌，可達到人體基因總數的150倍，另外，腸黏膜生物屏障是一個由腸道內的有益菌和宿主的三維空間結構共同構成的微生態系統，當其被破壞時，就會導致致病菌(如：大腸桿菌等)的入侵和定植[2]。研究發現，胃腸道不僅受大腦的調控，而且還反作用于大腦，并且腸道菌群還參與人體諸多生理功能和疾病等相關活動[3]。隨著對腹瀉型IBS患者血漿中5-HT研究的不斷深入，腸嗜鉻細胞釋放5-HT逐漸增加[4]。同時，B.Isgar等[5]認為，5-羥色胺(5-HT)系統在功能性胃腸道疾病中扮演著重要的角色，5-HT異常可影響胃腸道動力以及功能性異常和內臟高敏感性。另一方面，腸道菌群的代謝產物短鏈脂肪酸可顯著增加5-HT分泌，并且使結腸收縮增強，腸道動力增加[6]。目前，在臨床上對細菌性腹瀉普遍采用抗生素治療，然而長期濫用抗生素產生的殘留、耐藥性和降低家畜免疫力等問題備受關注[7]。因此，人們開始尋求一種新型、環保并用于替代抗生素的新產品。而乳酸鏈球菌素(nisin)屬乳酸乳球菌乳酸亞種，通過發酵經核糖體合成機制產生的一種多肽抗菌類物質、蛋白質或蛋白質復合物，其作為一種天然殺菌物質具有高效無毒副作用、能耐高溫、無殘留、不產生抗藥性等特點[7]。在1988年nisin首次用于食品添加劑，并得到FDA的認可，從而促進了人們對細菌素這類綠色環保型產品在其畜牧業的廣泛應用[8]。據研究，nisin的肽聚糖前體分子在結合脂質Ⅱ時，nisin嵌入到細胞膜中，導致膜快速去極化和細菌細胞死亡，nisin的抗菌活性通過不同的結構域活性的雙重作用來抑制和干擾細胞壁的生物合成[9]。據A.M.Brand等[10]研究表明，使用單劑量的乳酸鏈球菌素可以抑制小鼠腹腔內葡萄球菌(1×108CFU·mL-1)的代謝活動，其抑菌機制是通過蛋白水解酶降解乳酸鏈球菌素在小鼠腹腔內起到抗菌作用，并作用于細菌細胞壁引起的免疫反應。本研究通過大腸桿菌建立小鼠腹瀉模型，并探索nisin對細菌性腹瀉小鼠血清、腦-腸中5-HT、DA、NE的影響和機體應激時相關單胺類神經遞質的相關性以及機體內益生菌對致病菌的定植拮抗作用。為今后用nisin調節腦中5-HT、DA、NE來治療與之相關的腦神經疾病提供理論依據。

1　材料與方法

1.1試驗材料

1.1.1試驗動物SPF級昆明小鼠，雌雄各半，體重20 g±2 g(內蒙醫科大學實驗動物中心)。

1.1.2受試菌3種血清型牛源致病性大腸桿菌分別為O14、O2、O8，使用前將斜面保存的3種血清型Escherichiacoli分別接種于肉湯中，37 ℃培養至對數期18～24 h，調整混合指示菌為1×109CFU· mL-1；鹽酸環丙沙星(廣州白云山制藥股份有限公司)；ELISA試劑盒(購自北京誠林生物科技有限公司)。細菌素(nisin)配成0.1 mg·mL-1[6]，由內蒙古農業大學牛生產學實驗室提取保存。成分復方制備：茜草素0.34 mg/20 g、大黃素0.8 mg/20 g、大黃酸4.8 mg/20 g等(西安開來生物工程有限公司)等劑量[11]，均由內蒙古農業大學牛生產學實驗室提供。蒙藥復方的制備：稱取茜草、草烏葉、黑云香、多葉棘豆等，制備方法參見文獻[12]，蒙藥復方藥物均購自內蒙古呼和浩特市京遠大藥房。

1.2試驗儀器

酶標儀(Synergy HT，上海迭戈生物科技有限公司)；Multifuge XIR離心機(美國Thermo Heraeus公司)等。

1.3試驗方法

1.3.1試驗分組給與給藥方案每組10只小鼠，詳細處理見表1。

表1Nisin及其有效成分復方對小鼠腹瀉病模型的治療方案(n=10)

Table 1Effect of nisin and Mongolian Compound of active efficiency ingredient for the calf disease model mice (n=10)

組別Groups給藥方案Administrationgroups乳酸鏈球菌素組Nisingroup灌服0.1mg·mL-1,連續7d,2次/d,每次0.3mL,第5天腹腔注射80%MLD的混合菌懸液0.3mL·只-1,繼續給藥3d蒙藥有效成分復方Activeingredientcompound灌服“巴布-7”有效成分復方0.5g·kg-1,同上傳統蒙藥復方Mongolianmedicinecompound灌服傳統蒙藥復方0.5g·kg-1,同上抗生素組Antibioticgroup灌服環丙沙星0.13g·kg-1,如上注菌陰性對照組Controlgroup灌服生理鹽水20g·kg-1,同上空白對照Blankcontrolgroup不做任何處理

以上復方粉劑及環丙沙星每次配合蒸餾水灌服，單只動物單次所用藥量需用0.3 mL蒸餾水配合灌服

Above compound powder and ciprofloxacin each with distilled water gavage，in a single animal single used single dosage required 0.3 mL of distilled water with gavage

1.3.2nisin對小鼠腦-腸中5-HT、DA及NE神經遞質含量的檢測給藥方案同表1，于灌藥第5、7天，分別作為0 h和72 h，將分別取其小鼠腦、十二指腸、空腸、回腸、結腸制備組織勻漿，收集上清液，分離血清，-20 ℃保存，按照5-羥色胺(5-HT)、多巴胺(DA)及去甲腎上腺素(NE)ELISA試劑盒說明操作(購于上海寶曼生物科技有限公司)。

1.3.3nisin對小鼠盲腸微生物影響給藥方案同表1，連續給藥7 d，末次給藥2 h后，將每組小鼠頸部脫臼之后(在無菌操作臺上)，對小鼠消毒，打開腹腔。接著取出全部盲腸，置于無菌瓶中。將盲腸內容物分別10倍稀釋8個梯度，即為原液的101～108倍，分別吸取 50 μL涂布于伊紅美藍瓊脂培養基(EMB)、乳酸細菌培養基(MRS)、雙歧桿菌培養基(BBL)、腸球菌選擇性培養基(EF)上，按不同的培養所需要的條件，分別檢測E.coli、乳酸桿菌、雙歧桿菌、腸球菌數量，每個稀釋度做三個重復，待菌落長出，選適合的稀釋度計數菌落數(同稀釋度平均菌落數為X)，菌群數量用1 g CFU·g-1盲腸內容物表示，計算公式：菌落數量(1 g CFU·g-1)=lg[X/0.5×稀釋倍數/盲腸內容物質量(g)][13]。

1.4數據統計

2　結　果

2.1動物腹瀉觀察

觀察小鼠模型0 h 時，各試驗組中小鼠無明顯的臨床癥狀變化，采食和飲水均正常。對照組小鼠注菌后其臨床癥狀主要表現為腹瀉、被毛聳立、精神沉郁、瞇眼、嗜睡、行為遲鈍、食欲不振，有的小鼠出現死亡，解剖死亡小鼠后發現其腸管腔內充滿黃色不明物，然后在EMB和甘露醇平板上劃線，經革蘭染色、形態觀察和生化鑒定菌符合E.coli菌株[14]。然而，72 h時，陰性對照組表現為，體重下降，且出現死亡小鼠增加，昏睡、呼吸急促、厭食。而nisin、有效成分復方組小鼠癥狀逐漸減輕。

2.2血清及組織5-HT、DA、NE含量的變化

小鼠血清及組織5-HT、DA、NE含量的變化見表2 。

2.2.1nisin對小鼠腦-腸中5-HT的影響由表2可知，小鼠腹腔注射0.3 mL 1.0×109CFU·mL-1混合大腸桿菌后，在血清中72 h時，成分復方、nisin、蒙藥復方及抗生組中5-HT的量明顯增加，且均顯著高于0 h(P<0.05)，小鼠血清中5-HT濃度，同時間點各組間比較：0 h時，蒙藥復方和抗生素組顯著高、成分復方組顯著低于陰性對照組(P<0.05)；72 h時，nisin組和其他各用藥組顯著高于陰性對照組(P<0.05)，而這4個用藥組間無顯著差異(P>0.05)。十二指腸中，72 h時nisin組、蒙藥成分復方及蒙藥復方組的5-HT分別增加到0 h時的289.18%、271.59%、200.30%，nisin組與其他各組相比差異顯著(P<0.05)，nisin和蒙藥復方對于細菌感染小鼠的腦和各腸段中的5-HT的含量顯著提高，尤其nisin對十二指腸中5-HT的提高突出(P<0.05)；空腸中，72 h時蒙藥成分復方、nisin組使5-HT分別增加到0 h時的249.54%、134.34%；回腸中蒙藥有效成分復方對5-HT的含量增加到0 h時的204.80%；結腸中，蒙藥有效成分復方對5-HT的含量增加到0 h時的149.31%，而nisin對結腸中5-HT增加到0 h時的161.43%，兩者之間nisin優于蒙藥有效成分復方組，且nisin組之間差異顯著(P<0.05)。

表2nisin及其蒙藥有效成分復方對小鼠腹瀉病血清中5-HT、DA、NE的影響

Table 2 Effect of nisin and Mongolian medicine active ingredient compounds on the 5-HT，DA，NE in mice with diarrhea ng·L-1

(轉下頁 Carried forward)

表2(續)Continued

大寫字母不同表示同列(0 h vs 72 h)間差異顯著(P<0.05)，小寫字母不同表示同行差異顯著(P<0.05)

Different capital letters means significant difference within the same column between 0 h and 72 h (P<0.05)，however different lowercase capital letters mean significant within the same peer

2.2.2nisin對小鼠腦-腸中NE的影響由表2知，72 h時，小鼠血清中NE濃度，不同時間點各組之間比較傳統蒙藥復方、nisin、抗生素及蒙藥有效成分復方組分別提高到0 h時的129.17%、122.86%、110.23%、105.95%，且除蒙藥有效成分復方組外，其他各用藥組0 h與72 h之間差異顯著(P<0.05)。由0 h到72 h，在十二指腸中NE濃度，傳統蒙藥復方、nisin、蒙藥有效成分復方及抗生素243.59%、170.97%、114.86%、97.83%；且0 h時，蒙藥有效成分復方與其他各用藥組差異顯著(P<0.05)，nisin組與抗生素組相當；然而，72 h時，nisin組明顯高于其他各用藥組且差異顯著(P<0.05)；在空腸中72 h時，nisin和傳統蒙藥復方中NE的濃度明顯降低并低于其他各用藥組；在回腸中，傳統蒙藥復方、nisin、蒙藥有效成分復方及抗生素中NE的濃度分別升高了130.88%、121.74%、102.47%、92.59%，傳統蒙藥復方和nisin組仍然比對照組高26.77%和17.63%；在72 h結腸中，nisin組對NE的濃度的影響明顯，72 h時與傳統蒙藥復方相當，且均與其他組差異顯著(P<0.05)；在腦組織中72 h時，傳統蒙藥復方、nisin分別升高到129.17%和122.86%，與對照相比升高了31.87%和25.56%，且均與對照組差異顯著(P<0.05)。

2.2.3nisin對小鼠腦-腸中DA的影響由表2知，小鼠血清中成分復方組、蒙藥復方、nisin及抗生素對DA增加量，72 h時，分別為0 h時的260.34%、241.84%、234.42%、239.08%，且與0 h差異顯著(P<0.05)，然而各用藥組間差異不顯著(P>0.05)。由0 h到72 h，各用藥組顯著提高大腸桿菌感染小鼠腦組織中多巴胺含量，且蒙藥復方組顯著低于抗生素組(P<0.05)，在72 h時，蒙藥復方組、抗生素組、nisin及成分復方提高小鼠十二指腸中多巴胺的含量分別為965.67%、700.26%、692.11%、490.67%，且與陰性組相比差異顯著(P<0.05)；nisin對回腸和空腸中多巴胺提升了4864%和484.40%，而抗生素也提升了139.22%和131.57%；蒙藥復方、成分復方、nisin及抗生素可提高正常小鼠腦中多巴胺，并以回腸中增加最多(P<0.05)。

2.3蒙藥復方及其有效成分復方對小鼠盲腸微生物影響

由表3可知，小鼠盲腸中大腸桿菌數量，陰性對照組顯著高于空白對照組(P<0.05)，nisin組、傳統蒙藥復方組、蒙藥有效成分復方組顯著低于陰性對照組(P<0.05)，其三者組之間差異不顯著(P>0.05)、抗生素組顯著低于空白對照組和陰性對照組(P<0.05)，但其余組與空白對照組差異不顯著(P>0.05)；腸球菌數量，各用藥組和空白對照組顯著低于生理鹽水組(P<0.05)，蒙藥有效成分復方組、傳統蒙藥復方組之間均差異不顯著(P>0.05)，nisin組顯著高于抗生素組和蒙藥有效成分復方組(P<0.05)，但與傳統蒙藥復方組差異不顯著(P>0.05)；乳酸桿菌數量，各用藥組和空白對照組均顯著高于生理鹽水組(P<0.05)，蒙藥有效成分復方組顯著高于傳統蒙藥復方組(P<0.05)，但顯著低于抗生素組(P<0.05)；雙歧桿菌數量，傳統蒙藥復方組、nisin組顯著低于抗生素組、蒙藥有效成分復方組和空白對照組顯著(P<0.05)，但顯著高于生理鹽水組(P<0.05)，蒙藥有效成分復方組顯著高于傳統蒙藥復方組、nisin組和生理鹽水組(P<0.05)，但顯著低于抗生素照組和空白對照組(P<0.05)，抗生素組顯著高于傳統蒙藥復方組、nisin組、蒙藥有效成分復方組和生理鹽水組(P<0.05)，但顯著低于空白對照組(P<0.05)。

表3蒙藥復方及其有效成分復方對小鼠盲腸微生物的影響

Table 3Effect of Mongolian compound and its active ingredients on caecal microflora in mice

組別Group大腸桿菌E.coli腸球菌Enterococcus乳酸桿菌Lactobacillus雙歧桿菌Bifidobacte空白對照組Blankcontrolgroup6.95±0.15b6.62±0.30b6.26±0.15bc11.08±0.44a陰性對照組Negativecontrolgroup8.59±0.53a7.17±0.06a5.94±0.07d8.83±0.08e抗生素組Antibioticgroup6.49±0.08c5.49±0.16d6.82±0.11a10.47±0.25b蒙藥有效成分復方Activeingredientcompound6.66±0.21bc5.66±0.24d6.39±0.14b9.73±0.10c傳統蒙藥復方Mongolianmedicinecompound6.80±0.08bc5.73±0.11cd6.15±0.18c9.25±0.09d乳酸鏈球菌素Nisingroup6.57±0.11bc5.83±0.12bc6.35±0.06bc9.21±0.07d

肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05)，相同字母表示差異無顯著(P>0.05)

Values with different letter superscripts mean significant difference(P<0.05)，while with the same letter superscripts mean no significant difference(P>0.05)

3　討　論

據研究表明，5-HT可使大多數交感節前神經元興奮，然而使副交感節前神經元抑制；損壞動物的中縫核或使用藥物阻止5-HT的合成，都可使腦組織中5-HT的含量明顯降低，從而引起動物睡眠障礙和嗎啡的陣痛作用減弱乃至消失[15]。用外界電刺激大鼠的中縫核能導致大鼠體表溫度升高，腦內5-HT更新加速，并且用來治療抑郁癥患者能夠調節亢進的腎上腺HPA軸功能，這些現象解釋了腦組織中5-HT與睡眠、陣痛及體表溫度的調節有著緊密的關系，同時，5-HT能改變垂體的內分泌機制，而破壞5-羥色胺使神經元出現幻覺，因此，5-HT可能和精神疾病或者精神活動存在一定的相關性[16]。B.Isgar等[5]認為，炎癥性腸病的發病機制是由于腸功能性因素，5-HT系統在功能性胃腸道疾病中扮演著重要的角色，5-HT異常可影響胃腸道動力以及功能性異常和內臟高敏感性。研究表明，應激腹瀉可以興奮腸道交感神經系統，刺激NE的釋放，從而作用于主要合成5-HT的細胞腸嗜鉻細胞，在綜合征便秘型結腸黏膜中5-羥色胺的含量高于健康人和腹瀉型腸應激綜合征患者[17]。通過本試驗，傳統蒙藥復方、蒙藥有效成分復方、抗生組及nisin對腦組織中5-HT分別增加了124.04%、117.47%、115.57%、108.60%，且蒙藥復方也能打破腸道中5-HT的平衡，然而隨著腦組織中5-HT的升高伴隨著腸道各段中5-HT的含量也增加，蒙藥復方對其作用有可能是作用于腸道，從而影響腦組織5-HT的含量，然而這兩者之間的生物學意義還尚不清楚。

試驗中，蒙藥復方能提高正常小鼠血液、十二指腸中的5-HT的含量，細菌素能提高正常小鼠十二指腸、結腸中的5-HT的含量、卻降低空腸中含量，對其腦組織中的5-HT的含量無顯著影響；但是，nisin和蒙藥復方對于細菌感染小鼠的血液、腦和各腸段中的5-HT的含量卻有提高作用，尤其對十二指腸中5-HT的提高明顯。與陰性對照組相比，蒙藥復方能打破腸道中5-HT的平衡，并且隨著血液、腦組織中5-HT的升高伴隨著腸道各段中5-HT的含量也增加。本試驗發現，nisin組能提高十二指腸中NE的濃度且均與其他用藥組差異顯著，然而nisin組對空腸無提高作用；在72 h回腸中相對于對照組提高了17.63%；在72 h結腸中(除傳統蒙藥復方外)nisin組均高于其他組且差異顯著；在腦組織中72 h時，傳統蒙藥復方、nisin分別升高到129.17%和122.86%，與對照相比升高了31.87%和25.56%，且均與對照組差異顯著。

多巴胺(DA)是去甲腎上腺素的前體，其主要作用于多巴胺受體。多巴胺可以提高感染性休克患者心率失常的概率[7]。M.Argalious等[18]認為，多巴胺是房顫發生的獨立因素。N.Rasheed等[19]認為，多巴胺能系統失調與抑郁癥有著密切地聯系，多巴胺降低可改善小鼠絕望但是不影響其正常探究活動。研究發現，腦內灌注多巴胺D1受體能降低前額葉細胞外的谷氨酸及γ-氨基丁酸的含量，若在刺激前給予D1受體拮抗劑可提高抗抑郁藥的抗抑作用。 本試驗表明，蒙藥復方組和成分復方提高大腸桿菌感染小鼠十二指腸中多巴胺的含量分別為965.67%和490.67%，并均高于抗生素組，且與陰對照性組相比差異顯著；蒙藥復方對結腸多巴胺提升了146.84%，而抗生素也提升了142.54%，說明在多巴胺的效果更優于抗生素組。蒙藥復方、成分復方、乳酸鏈球菌素及抗生素可提高正常小鼠血液、腦中多巴胺，卻可降低腸中的含量，并以回腸中降低最多，可達到顯著，多巴胺有可能由回腸經血液到達腦。

腸道菌群系指動物或人腸道內存在的大量細菌，其主要包括厚壁菌、擬桿菌、放線菌以及變形桿菌組成，正常的菌群結構是調節人體代謝、泌尿和免疫等功能，菌群紊亂則導致多種疾病的發生，如人腸應激綜合征(IBS)、小鼠腹瀉病、糖尿病等[20]。人腸綜合征患者接受益生菌和抗菌藥物的治療后可以緩解內臟敏感性，改善腸道菌群關系。據A.Agrawal等[21]報道，便秘型IBS患者接受益生菌治療后，可促進5-HT分泌增多，增強和加快結腸的收縮和傳輸速度，改善腸道動力，也是保障機體健康的必要條件。大腸桿菌和腸球菌是腸道的條件致病菌，雙歧桿菌、乳酸桿菌是腸道的有益菌，它們數量的變化是腸道健康的重要指標[22]。目前，研究發現，自閉癥兒童的腸道中糞球菌、普雷沃菌等菌群結構發生相應的改變[23]。試驗表明：對小鼠腹腔注射致病性E.coli后可導致腸道菌群失調，采用有效成分復方、傳統蒙藥復方和細菌素進行治療后可顯著改善腸道菌群結構。其中有效成分復方可顯著提高感染E.coli小鼠腸道內有益菌(即乳酸菌和雙歧桿菌)數量，顯著降低有害菌(腸桿菌和腸球菌)數量。

Nisin、有效成分復方、傳統蒙藥復方顯著提高腦、腸、血清中5-HT、DA、NE，有可能有利于改善抑郁癥時NE、5-HT的減少，改善老年性癡呆(SD)患者認知障礙和血漿單胺類神經遞質去甲腎上腺素、多巴胺和5-HT水平下降，改善帕金森病時多巴胺合成減少[24]。

4　結　論

Nisin和蒙藥復方均顯著提高E.coli感染小鼠血液、腦和各腸段中5-HT、DA、NE含量，尤以十二指腸突出；同時還增加盲腸有益菌數量、減少致病性有害菌數量。

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(編輯白永平)

Effect of Nisin on Monoamine Neurotransmitters of Mice with Diarrhea Induced byEscherichiacoli

JIA Zhi-feng1，WANG Chun-jie1*，AO-Ri-ge-le1，GAO Rui-juan1，BA Sen-hu1

(1.CollegeofVeterinaryMedicine，InnerMongoliaAgriculturalUniversity，Hohhot010018，China；2.Collegeofanimalscience，InnerMongoliaAgriculturalUniversity，Hohhot010018，China)

The paper aims to study the correlation betweenStreptococcusthermophilusand intestinal flora and brain-gut axis function during diarrhea irritable，and further reveals the regulation mechanism of nisin on monoamine neurotransmitters.By injecting three serotypes ofEscherichiacolimixed bacterium suspension liquid (1∶1，1.0×109CFU· mL-1),the diarrhea model of mice was prepared，and nisin and Mongolian medicine were used for treatment.Tissus samples were collected at 0 h，72 h post modeling and ELISA kits were used to detect the levels of 5-HT，DA and NE，as well as the caecum contents plate were diluted 10 fold into eight gradient coating on the responging medium to calculate bacterial colony number by using plat coating method.The results showed that：(1)In brain tissue,5-HT level at 72 h post modeling in the nisin，traditional Mongolian medicine(TMM) compound，TMM ingredients，and antibiotic groups were increased to 108.60%，124.04%，117.47%，115.57% of 0 h， respectively; and the duodenal 5-HT in the nisin， TMM compound and TMM ingredients groups at 72 h post modeling were increased to 289.18%，200.30%，271.59% of 0 h,respectively，nisin group was significantly higher than other groups (P<0.05).After modeling，in addition to the jejunum，compared 72 h’s with 0 h’s，nisin and TMM compound have signicantly improved 5-HT level (P<0.05) in mice serum，brain，duodenum，ileum and colon.(2) After 72 h，nisin，TMM compound，TMM ingredients and antibiotic can improve the dopamine in the intestine and brain of normal mice,and that in the ileum increased the most，and the difference was significant (P<0.05).(3)In brain tissue at 0 h and 72 h, NE concentration increased to 115.62% and 106.17%，respectively under the react of TMM compound and nisin,and which also have significant difference comparing with blank control，and the negative control group (P<0.05)；in the duodenum and ileum，the EN concentration of nisin group at by 72 h were increased by 170.97%，121.74%，especially that in the duodenum was higher than other groups and the difference was significant (P<0.05).(4) Nisin，TMM effective ingredients and TMM compound can significantly increase the number of intestinal probioticLactobacillusandBifidobacteriuminE.coliinfected mice，and significantly reduce the number of harmful bacteriaEnterobacterandEnterococcus(P<0.05).In addition，nisin and TMM compound were significantly increased bacterial infections in mice blood，brain and various intestinal segments in 5-HT，NE content，especially in the duodenum，nisin and traditional Mongolian medicine can break the balance of intestinal 5-HT，and accompanied by increase of 5-HT in the intestine and blood,the brain 5-HT content also increased.

nisin；Mongolian medicine；neurotransmitter；stress-diarrhea；intestinal flora

10.11843/j.issn.0366-6964.2016.09.023

2016-05-06

國家自然科學基金項目(31260590)，國家科技支撐項目(2015BAD29B06)

賈知鋒(1989-)，男，四川省巴中市人，碩士研究生，主要從事蒙獸藥的抗炎免疫，Tel:18847161462，E-mail: sicau2016_1@163.com

王純潔，教授，博士生導師，主要從事動物生理調控機制研究，E-mail:chunjiewang200@sohu.com

S852

A

0366-6964(2016)09-1931-09