基于蛋白质组学的肉鸡肠道菌群失调血液生物标志物发现及其对肠道健康的调控机制研究

本研究针对肉鸡养殖中肠道菌群失调(Dysbiosis)导致的亚临床炎症和生长性能下降问题，通过建立多因素诱导的菌群失调模型，结合质谱蛋白质组学技术，系统分析了血浆蛋白质组变化特征。研究发现挑战组肉鸡出现绒毛萎缩、隐窝增生等肠道形态学改变，血清iohexol和粪便ovotransferrin(OVT)水平显著升高证实肠道屏障功能受损。定量蛋白质组学鉴定出25个差异表达蛋白，包括gallinacin-9(GAL9)、leucine-rich alpha-2 glycoprotein(LRG1)等免疫相关蛋白上调，胶原蛋白(COL6A2/3)等细胞外基质(ECM)成分下调。功能富集分析揭示菌群失调激活免疫防御通路而抑制组织结构维持通路，为家禽肠道健康监测提供了新型分子靶标。该成果发表于《Veterinary Research》，为无抗养殖时代的肠道健康管理提供了重要理论依据。

　　

在现代化家禽养殖体系中，肠道健康已成为影响生产效益的关键因素。随着欧盟2006年全面禁止饲料中添加抗菌促生长剂(AGPs)，肉鸡养殖面临肠道菌群失衡(Dysbiosis)带来的新挑战——这种微生态紊乱虽不引起明显临床症状，却会导致肠道炎症、营养吸收障碍和生长性能下降。更棘手的是，当前缺乏能早期预警这种"隐形杀手"的可靠监测手段。面对这一产业痛点，比利时根特大学(Ghent University)兽医病理学系的研究团队开展了一项创新性研究，通过多组学技术探寻肠道菌群失调的血液生物标志物，其成果为破解无抗养殖时代的肠道健康管理难题提供了新思路。

研究人员采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术结合数据非依赖采集(DIA)模式，对菌群失调模型肉鸡的血浆样本进行蛋白质组分析。实验设计包含96只Ross 308肉鸡，分为抗生素诱导+病原菌攻击的挑战组和正常对照组。关键技术包括：建立多因素诱导的菌群失调模型（抗生素干预+复合病原攻击）；组织病理学评估肠道形态变化；ELISA检测粪便ovotransferrin(OVT)和UHPLC-MS/MS定量血清iohexol评估肠道通透性；基于DIA-NN软件的蛋白质组数据分析；通过基因集富集分析(GSEA)和STRING数据库进行功能注释。

肠道完整性评估
组织学分析显示，25日龄挑战组肉鸡十二指肠和空肠出现典型病理改变：绒毛长度显著缩短（十二指肠1197 vs 1807μm），隐窝深度增加（空肠179.3 vs 149μm），绒毛/隐窝比值降低（十二指肠5.4 vs 10.49）。这些变化伴随肠道通透性标志物水平升高——粪便OVT浓度增加近4倍(5.05 vs 1.3μg/g)，血清iohexol水平升高9倍(8.3 vs 0.9μg/mL)，证实模型成功诱导了肠道屏障功能障碍。

血浆蛋白质组特征
质谱分析定量到388个血浆蛋白，其中25个呈现显著差异表达（|log₂FC|>1）。最显著的上调蛋白包括：抗菌肽gallinacin-9(GAL9, log₂FC>1.5)、炎症标志物leucine-rich alpha-2 glycoprotein(LRG1)和唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素1(SIGLEC1)；而下调最显著的是胶原蛋白α2/α3链(COL6A2/3)和整合素β1(ITGBL1)。这些变化通过主成分分析(PCA)显示出清晰的组间分离模式，表明血浆蛋白质组能有效区分健康与菌群失调状态。

功能通路解析
GSEA分析揭示40个显著富集的基因本体(GO)条目：免疫相关通路如"补体激活"、"B细胞介导免疫"和"细菌应答"被强烈激活；而"细胞外基质组织"、"细胞-细胞粘附"等组织结构维持通路则被抑制。蛋白质互作网络分析进一步发现，下调蛋白形成两个功能簇：一个参与ECM重构（含COL6A2/3、thrombospondin-2等），另一个涉及细胞粘附（含integrin β1、TGF-β诱导蛋白等）。这种"重免疫防御、轻结构维护"的分子特征，揭示了宿主应对菌群失调的优先级策略。

这项研究的重要意义在于：首次系统描绘了肉鸡菌群失调的血浆蛋白质组图谱，发现GAL9、LRG1等可作为潜在诊断标志物。特别值得注意的是，ECM成分的普遍下调可能与病原菌（如Enterococcus faecalis）分泌的胶原酶破坏有关，这为理解菌群-宿主互作提供了新视角。研究提出的"血浆蛋白质组-肠道健康"关联模型，为开发无创监测技术奠定了理论基础，对实现精准养殖具有重要应用价值。数据已通过ProteomeXchange公开（编号PXD056546），为后续研究提供了宝贵资源。未来研究可进一步验证这些标志物在不同肠道病变中的特异性，并探索其作为治疗靶点的可能性。