近日，学校动物科学技术学院引进优秀人才黄世猛副教授在国际免疫学知名学术期刊《Frontiers in Immunology》（IF=7.56）在线发表了题为 “Intestinal mucosal immunity-mediated modulation of the gut microbiome by oral delivery of Enterococcus faecium against Salmonella enteritidis pathogenesis in a laying hen model” 的最新研究成果（https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.853954）。
沙门氏菌（Salmonella）是一种食源性病原菌，也是一类重要的动物传染性病原菌，是仅次于弯曲杆菌病的第二大重要动物传染病。禽类是沙门氏菌的重要储存宿主，其中肠炎沙门氏菌是禽类，尤其是鸡肉、鸡蛋等样本中分离率最高的血清型之一。同时，沙门氏菌在世界范围内广泛流行，引起人的伤寒病、胃肠炎和败血症等疾病。随着农业农村部第194号公告的正式实施，含有促生长类药物饲料添加剂（中药类除外）的商品饲料停止生产，畜禽养殖中如何有效防控沙门氏菌感染是当前研究热点领域之一。为此，马秋刚教授课题组长期致力于研究蛋鸡营养和饲料安全与健康养殖。基于前期研究发现屎肠球菌对蛋鸡具有明显益生保护作用，本研究进一步系统性探索了屎肠球菌对蛋鸡肠道黏膜免疫屏障功能以及炎症损伤的改善作用，并通过分析肠道微生物组成与菌群演替规律，揭示了屎肠球菌通过调控肠道黏膜免疫和肠道共生菌群从而缓解肠炎沙门氏菌感染诱发的蛋鸡肠道炎症的效果与机制。
图1 蛋鸡饲粮中屎肠球菌干预示意图和缓解肠炎沙门氏菌作用效果
本研究以肠道黏膜免疫和肠道菌群作为切入点，发现添加预添加适宜剂量屎肠球菌，可显著缓解肠炎沙门氏菌（CVC3377）感染引起的蛋鸡生产性能和鸡蛋品质下降，可通过改善蛋鸡机体代谢和抗氧化水平，缓解沙门氏菌诱发的机体氧化应激和炎症损伤（图1）。借助H&E染色和免疫荧光技术，发现添加屎肠球菌可显著改善不同生态学部分组织形态、微绒毛等结构，同时促进肠道上皮细胞中紧密连接蛋白TJP和OLCN的表达量，抑制肠道上皮细胞凋亡，改善肠道黏膜免疫屏障，进而缓解肠道炎症损伤；另外，通过分析肠道菌群组成和功能，我们发现添加屎肠球菌可显著改善肠道菌群组成，且显著促进Butyricimonas和Lachnoclostridium等潜在功能益生菌的定植，显著富集与半胱氨酸和蛋氨酸代谢、色氨酸代谢、NOD样受体和PI3K-Akt信号通路相关细菌基因（图2）。因此，产蛋鸡饲粮中添加屎肠球菌极为显著抑制肠炎沙门氏菌在肠道内定植，减少不同日龄蛋鸡粪便中沙门氏菌排出的拷贝数（图1），为建立蛋鸡生产中肠炎沙门氏菌污染防控的绿色健康养殖技术参数提供了新思路和理论基础。
图2 屎肠球菌调节肠道共生菌群组成及其演替规律解析
学校动物科学技术学院黄世猛副教授（2021年优秀人才引进）为本文的第一作者，马秋刚教授为论文通讯作者，扬州大学动物科学与技术学院耿彦强博士也参与了本研究工作，该工作获得了国家自然科学基金、国家蛋鸡产业技术体系、中央高校基本科研业务费专项资金和中国农业大学315人才引进工程等项目资助。