南极越冬环境应激源对人体肠道菌群构成的影响

By contrast,the Antarctic continent is more isolated than the outside environment. It is also charactered as severe hypothermia and abnormality in photoperiod in the austral winter.It's been reported that the expeditioners' psychologic and physiologic functions have been suppressed when spent their winter, which is described as Winter-over Related Syndrome(WORS). The literature once referred that the abdomen pain was presented in the WORS patient,but the rate of incidence and the relevant mechanism are largely unknown. This program candidate who used to work in the Antarctic as a doctor found that 29.4% of expeditioners was suffered from gastrointestinal symptoms during winter-over season. The candidate speculates that the WORS featured as abdomen pain is similar to Functional Gastrointestinal Disorders (FGID), which is considered to be association with the altered gut flora(GF). However, it is still needed to investigate whether the human GF would alter under the the Antarctic environment stressors and the relationship bwtween the altered GF and the WORS featured as abdomen pain. This current study aims to investigate whether the antarctic environment stressors would alter the huamn GF compositions, and dissect the relevant regulatory mechanism in two groups of Chinese Antarctic expeditioners stationed at different latitude areas via documenting the potential enviroment stressors and the incidence rate of FGID, evaluating the changes of pyschoneuroendocrine function and immune response ,eventually conducting the correlation analysis between the altered GF and the stressors, pyschoneuroendocrine and immune parameters.

南极大陆相对外界隔绝封闭，冬季漫长气候寒冷，光周期节律异常，越冬期间人体心理生理功能会受到抑制，这些变化被描述为越冬综合征（WORS）。文献提及WORS病人可有不明原因的腹痛表现，但发生率、发病机制不明。申请人曾担任中国南极中山站队医，越冬期间发现29.4%（5/17）队员发作腹痛等胃肠功能紊乱症状，申请人推测这种以腹痛为表现的WORS是一类胃肠功能紊乱疾病（FGID）。研究认为FGID发病可能与肠道菌群（GF）构成紊乱有关，但南极环境下GF构成是否发生变化、与腹痛型WORS的相关性如何有待观察论证。 本项目以分处两个不同纬度的中国南极考察站越冬队员为研究对象，通过调查越冬期间环境应激源变化、FGID发病率；连续采集队员心理应激数据、血液和粪便标本，分析应激状态下GF构成的动态变化，评估心理神经内分泌和免疫应答功能变化，探讨南极越冬环境应激源对人体GF构成的影响以及调控GF构成的作用机制。

本研究通过检测中国南极中山站越冬队员在南极站区居住期间肠道菌群构成以及免疫应答水平的变化，旨在评估南极环境应激源对人体肠道菌群构成的影响。在项目给定时间内完成计划任务书中的部分工作，简述如下：1. 调查中国南极中山站第31次队越冬队员从国内出发时的心理状况，填写POMS调查问卷、采集血液和粪便标本；2. 完成心理状况量化工作；3. 检测血常规；4. 提取6份队员粪便标本中的微生物宏基因组DNA、构建16S rDNA小片段文库。. 极地医学研究存在其自身特殊性，供研究的医学标本采集时间跨度较长，至少需要18个月，除队员出发时的标本可在国内采集外，越冬期间的标本采集和存储工作需要在境外完成，待越冬结束后一次性运输回国方可获取再进行检测和分析。再者，项目实施还需要依托中国海洋局极地办公室（极地办）的科研和后勤管理平台，项目负责人在2013年8月获悉本项目得到基金委批准资助后，即向极地办提出立项申请采集第30次队队员（2013年10月从国内出发）的相关标本，但是该年度的医学项目已经以“极地专项”的形式授权给国内一所研究单位的课题组，经多方协商，本项目获批准采集第31次队的标本（2014年10月从国内出发）。基于上述两点客观原因，本项目调整至2014年10月开始采集第一批标本及数据，做为研究的基线值。. 31次队返回国内时间预计在2016年5月份，届时越冬期间的样本及数据方能同期返回，项目负责人预计将在2017年上半年向基金委提供完整的研究成果并发表正式的研究论文。