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研究方案：32個雄性小鼠，分成4組，取糞便及血清樣本，每組重復8個樣。
檢測方式：糞便檢測16s；血清檢測LC-MS/MS
技術路線圖：
16s測序PCOA分析可以看出暴露在（±）-戊菌唑、（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑對小鼠腸道微生物群的影響（圖2a）。PC1、PC2和PC3的變異率分別為20.58%、13.53%和8.26%。（±）-戊菌唑治療組與對照組微生物群有分離情況，其他治療組和對照組之間沒有明顯的分離。此外，與（±）-戊菌唑和（+）-戊菌唑治療組不同，暴露于（-）-戊菌唑導致小鼠腸道微生物群的豐富性和多樣性顯著降低（圖2b-c）。
線性判別分析組間有顯著差異的特定分類群（圖3a），產生了枝狀體（圖3b）。對照組小鼠細菌分類組的組成變化不大。但（±）-戊菌唑、（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑治療組的細菌分類組成存在顯著差異。特別是（±）-戊菌唑治療組小鼠在厚壁菌門、理研菌科、瘤胃球菌科和顫螺菌屬均有不同程度的變化。相反，RF32、α-變形桿菌、普雷沃菌科和普雷沃菌屬在（-）-戊菌唑處理的小鼠中存在差異。脂原菌科、伯克氏菌目、β-變形桿菌屬和薩特菌在（+）-戊菌唑治療組表現出差異。這些結果表明小鼠的腸道微生物群對（±）-戊菌唑，（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑敏感。
圖2. 各治療組腸道微生物群的主坐標分析、豐富度和多樣性
圖3. 不同群體中不同細菌類群的顯著差異
不同組小鼠的微生物群根據分類分析而有所不同（圖4）。在門水平上，（±）-戊菌唑、（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑治療組的主要微生物門相對豐度有顯著差異（圖4a）。與對照組相比，（±）-戊菌唑暴露后，變形桿菌的相對豐度顯著降低，類桿菌相對豐度顯著增加。此外，（±）-戊菌唑、（+）-戊菌唑和（-）戊菌唑暴露后，主要微生物科和屬水平的相對豐度受到干擾（圖4c-d）。在屬水平上（±）-戊菌唑處理組中，類桿菌、螺旋桿菌、丹毒滴蟲科和擬桿菌科的相對豐度顯著下降，而（+）-戊菌唑治療組，RF32、普雷沃菌和YS2的相對豐度顯著增加。一般來說，在（±）-戊菌唑，（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑暴露后，觀察到差異腸道微生物群反應。
采用LC-MS/MS方法測定血清代謝譜，檢測到182個代謝物。在PCA圖中觀察到，良好的分離趨勢（圖5a）。（±）-戊菌唑、（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑治療組小鼠血清代謝譜紊亂。通過PLS-DA和排列圖模型鑒定了顯著改變的代謝物。與對照組相比，治療組的PLS-DA圖有顯著差異（圖5b-d）。暴露在（±）-戊菌唑，（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑后，62種代謝物的相對豐度發生了顯著變化（圖6a）。與對組相比，（±）-戊菌唑治療組，29種代謝物的相對豐度顯著增加。（+）-戊菌唑治療組23種代謝物的相對豐度發生了顯著變化。12種代謝物相對豐度顯著增加，11種代謝物相對豐度顯著下降。（-）-戊菌唑治療組36種代謝物相對豐度的變化。17種代謝物顯著增加，而19種代謝物的相對豐度顯著降低。
總的來說，接觸（±）-戊菌唑、（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑后5種代謝物發生了顯著變化。（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑暴露導致15種代謝物發生顯著變化。與（±）-戊菌唑相比，在（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑治療組中10大代謝物發生變化（圖6b）。參與色氨酸代謝、脂質和葡萄糖代謝以及腸道微生物群代謝的16種代謝物相對豐度有顯著變化（圖6c）。血清代謝組學顯示，（±）-戊菌唑、（+）-戊菌唑和（-）-戊菌唑破壞了小鼠的代謝譜。
圖5. 所有組的PCA評分圖和每兩組的PLS-DA評分圖
對小鼠的生物代謝網絡進行分析，在（±）-戊菌唑治療組中，組氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸、精氨酸和脯氨酸代謝等三種代謝途徑發生了顯著改變（圖7a）。在（-）-戊菌唑治療組中，精氨酸和脯氨酸代謝、苯丙氨酸、β-丙氨酸和苯丙氨酸生物合成、酪氨酸和色氨酸代謝等4條代謝途徑發生了顯著改變（圖7c）。但這些代謝途徑不受（+）-戊菌唑暴露的影響（圖7b）。
圖7. 代謝途徑分析