抗生素诱导肠道菌群失调通过抑制SCFAs产生和免疫调节增加鸡群对FAdV-4易感性研究

【字体: 时间:2025年08月27日 来源:Veterinary Microbiology 2.7

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  本研究针对家禽养殖中抗生素滥用导致的肠道菌群失调问题,通过建立VNAM抗生素鸡模型,首次揭示抗生素诱导的菌群紊乱会降低短链脂肪酸(SCFAs)产生菌丰度,抑制MHCII+单核/巨噬细胞活化,加剧FAdV-4感染引起的炎症风暴,为家禽病毒防控提供新思路。

  

在当今家禽养殖业中,抗生素的广泛使用已成为提高生产效率的重要手段。然而,这种"双刃剑"在促进生长的同时,也带来了肠道菌群紊乱、病原体易感性增加等潜在风险。尤其值得注意的是,血清4型禽腺病毒(FAdV-4)作为一种高致病性肠道病毒,能引发包涵体肝炎(IBH)和心包积水综合征(HHS),给养殖业造成巨大经济损失。虽然先前研究已证实短链脂肪酸(SCFAs)等菌群代谢产物能增强抗病毒免疫力,但抗生素如何通过改变肠道微生态影响宿主对FAdV-4的防御机制仍不清楚。这项发表在《Veterinary Microbiology》的研究,首次系统揭示了抗生素诱导的菌群失调与禽腺病毒感染间的免疫学关联。

研究团队采用VNAM抗生素鸡模型(含万古霉素、新霉素、氨苄青霉素和甲硝唑),结合FAdV-4病毒感染实验,通过16S rRNA测序分析肠道菌群,流式细胞术检测肝脏和脾脏免疫细胞亚群,实时定量PCR分析细胞因子表达谱。特别关注了肠道上皮淋巴细胞(IEL)、肝脏和脾脏等组织的免疫应答变化。

3.1 抗生素处理增加鸡对FAdV-4感染的易感性

研究发现VNAM处理组在FAdV-4攻毒后存活率显著降低至0%(对照组为54%),肝脏呈现典型IBH病变。病理学观察显示抗生素处理导致盲肠内容物液化,并伴有气体产生,提示消化吸收功能受损。

3.2 抗生素治疗调节FAdV-4感染期间的免疫细胞群

流式分析发现抗生素显著抑制了感染诱导的MHCII+单核/巨噬细胞扩增(肝脏减少60%),但对CD3+T细胞和Bu-1+B细胞影响较小。脾脏中也观察到类似趋势,表明抗生素主要影响先天免疫应答。

3.3 抗生素处理和FAdV-4感染对免疫分子基因表达的调节

qPCR结果显示:在肠道中,抗生素使干扰素(Ifna/Ifnb)和白细胞介素(Il1b/Il22)表达降至基线水平;肝脏中促炎因子(Tnfa/Nos2/Il8)显著上调而抗炎因子(Il10/Tgfb3)下调;脾脏则呈现IFN-γ和IL-17A等效应分子的协同高表达,揭示器官特异性免疫调控模式。

3.4 抗生素处理和FAdV-4感染对肠道微生物种群的影响

微生物组分析显示VNAM+FAdV-4组显著降低菌群均匀度(Simpson指数变化),Firmicutes/Bacteroidota(F/B)比值异常升高。值得注意的是,Verrucomicrobiota门在抗生素组完全消失。

3.5 抗生素处理对SCFAs产生菌的影响

关键发现是抗生素和病毒协同减少丁酸产生菌(如Alistipes、Butyricoccus等),其中Alistipes在联合处理组下降最显著。随机森林分析进一步确认g__Alistipes是区分各组的关键生物标志物。

这项研究创新性地证明,抗生素诱导的菌群失调会通过"肠-肝-脾轴"影响全身免疫:一方面减少SCFAs产生菌破坏代谢免疫平衡,另一方面抑制单核/巨噬细胞活化削弱病毒清除能力。特别值得注意的是,抗生素处理使肠道局部干扰素应答失效,却加剧了系统性炎症反应,这种免疫失衡可能是导致高死亡率的关键。研究为理解养殖业中抗生素使用与病毒易感性的关系提供了直接证据,对开发基于菌群调控的家禽疫病防控策略具有重要指导价值。

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