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为解决新生马驹免疫缺陷致马红球菌（R. equi）肺炎的难题，研究人员以马驹为模型，开展肠道免疫活菌研究。发现该免疫可重编程先天免疫、诱导特异性 IgG1、IgG4/7及 IFN-γ 应答，显著降低肺炎发生率，为幼龄动物疫苗开发提供新方向。
在新生动物的免疫世界里，一场看不见的战争时刻都在进行。马红球菌（Rhodococcus equi）作为一种狡猾的胞内寄生菌，尤其擅长对出生几周内的马驹发动攻击，引发严重的化脓性肉芽肿性肺炎。这是因为新生马驹的免疫系统如同未完全武装的士兵 —— 先天免疫细胞功能不成熟，抗原呈递能力低下，Th1 细胞分化受限，导致其对病原体的防御能力显著不足。尽管科研人员多年来尝试了多种疫苗技术，却始终难以突破新生马驹免疫应答不足的瓶颈，如何让这些脆弱的小生命获得有效的免疫保护，成为兽医领域的一道难题。
为了攻克这一难关，来自美国德克萨斯 A&M 大学（Texas A&M University）的研究团队将目光投向了肠道免疫这一独特路径。他们推测，通过肠道途径给予活菌刺激，或许能激活新生马驹的先天免疫记忆，从而打破免疫耐受的僵局。为此，研究人员设计了一项严谨的对照实验，在马驹出生第 1 天和第 3 天，通过灌胃方式分别给予活的马红球菌（免疫组）或生理盐水（对照组），并在第 28 天进行支气管内攻毒，观察免疫保护效果及相关免疫机制。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先利用 RNA 测序（RNA-seq）分析中性粒细胞的基因表达谱，以揭示免疫前后的转录组变化；通过染色质免疫沉淀结合定量 PCR（ChIP-qPCR）技术，检测单核细胞中组蛋白修饰的表观遗传变化；运用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定血清中 VapA 特异性 IgG1和 IgG4/7抗体水平；借助酶联免疫斑点试验（ELISpot）评估外周血单个核细胞（PBMCs）分泌 IFN-γ 的能力，从而全面解析免疫应答的分子机制。实验选用了 11 匹健康的杂种夸特马驹，随机分为免疫组（5 匹）和对照组（6 匹），确保了样本的代表性。
肠道免疫显著降低马驹肺炎发生率
攻毒实验显示，免疫组 5 匹马驹全部保持健康，而对照组中有 4 匹（67%）出现临床肺炎症状。胸超声检查进一步证实，对照组 83%（5/6）的马驹存在肺部实变或脓肿，而免疫组未检测到任何病变。这表明肠道免疫活菌可有效保护马驹抵御马红球菌的肺部侵袭。
中性粒细胞基因表达谱发生显著改变
RNA-seq 结果显示，免疫组马驹在 28 天时中性粒细胞中出现 1152 个差异表达基因（DEG），其中 904 个上调基因涉及促炎细胞因子（如 CCL2、CXCL10、IL1A）、训练免疫相关基因（IL32、CD14）、抗原呈递相关蛋白（CD1C、CIITA）及 IFN-γ 诱导基因等。通路分析表明，巨噬细胞激活、mTOR 信号、HMGB1 信号等通路被显著激活，且 IFN-γ 作为上游调节因子发挥关键作用，提示中性粒细胞在免疫保护中扮演重要角色。
单核细胞表观遗传重编程增强先天免疫
ChIP-qPCR 分析发现，免疫组马驹单核细胞中多个基因启动子区域的组蛋白修饰发生显著变化。例如，IL1A、CXCL8、TNF 等基因的 H3K4me3（激活型修饰）水平显著升高，而 H3K27me3（抑制型修饰）无明显差异，导致 H3K4me3:H3K27me3 比值升高，表明这些基因的转录活性增强。此外，IL32、C1QA 等基因的启动子区域存在双价染色质结构（同时富集 H3K4me3 和 H3K27me3），这种结构可能使基因处于 “激活准备状态”，有助于快速响应病原体刺激。
特异性体液免疫和细胞免疫应答增强
ELISA 结果显示，免疫组马驹在 28 天时血清中 VapA 特异性 IgG1和 IgG4/7抗体水平显著升高，而对照组无明显变化。ELISpot 试验表明，免疫组 PBMCs 在马红球菌裂解物刺激下产生 IFN-γ 的斑点形成细胞（SFC）数量显著多于对照组，证实肠道免疫成功诱导了 Th1 型细胞免疫应答，这对于清除胞内寄生菌至关重要。
综合研究结果表明，早期肠道免疫活的马红球菌能够通过表观遗传重编程单核细胞、重塑中性粒细胞转录组，从而增强先天免疫应答，同时诱导特异性体液免疫和 Th1 型细胞免疫，形成多层次的免疫保护网络。这一发现不仅揭示了肠道 - 肺部轴在免疫保护中的重要作用，也为解决新生动物疫苗应答不足的难题提供了全新思路 —— 利用活菌的天然免疫刺激特性，激活先天免疫记忆，可能成为开发高效幼龄动物疫苗的关键策略。此外，研究中观察到的双价染色质结构与免疫基因激活的关联，为深入理解先天免疫细胞的 “训练免疫” 机制提供了新靶点，有望推动针对感染性疾病和免疫缺陷的创新疗法研发。
