《Poultry Science》：Gut microbiota dysbiosis and predicted metabolic functional shifts associated with fowl typhoid in layer hens
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本研究针对蛋鸡伤寒(FT)导致的肠道健康问题，通过16S rRNA测序和PICRUSt2功能预测分析，揭示了Salmonella Gallinarum感染引起的菌群结构失衡（乳酸杆菌减少、拟杆菌增加）及氨基酸合成等代谢通路抑制，为通过微生物干预增强宿主抗病力提供了新视角。
在禽类养殖业中，蛋鸡伤寒（Fowl Typhoid, FT）是由鸡伤寒沙门氏菌（Salmonella enterica subsp. enterica serovar Gallinarum biovar Gallinarum）引起的一种重要细菌性疾病，常导致高死亡率、产蛋量下降以及巨大的经济损失。尽管疫苗接种已广泛应用，但全球范围内仍时有疫情暴发，尤其在蛋鸡免疫系统尚未完全成熟的6-7周龄（疫苗接种前阶段），雏鸡更易感染并发展为败血症甚至死亡。这一阶段是蛋鸡骨骼快速生长、体重增加和免疫成熟的关键期，任何感染都可能严重影响其后续生产性能和抗病能力。
近年来，肠道微生物群（Gut Microbiota）在宿主抗病力和营养代谢中的关键作用逐渐被揭示。菌群失调（Dysbiosis）可能增加禽类对传染病的易感性，但以往研究多聚焦于病原体毒力或宿主免疫应答，对自然感染条件下蛋鸡肠道菌群组成及功能变化的了解仍不足。特别是在田间（Field）条件下，关于疫苗接种前蛋鸡肠道微生物群落结构的信息尤为缺乏。因此，阐明鸡伤寒沙门氏菌感染如何影响蛋鸡肠道菌群的组成和预测代谢功能，对于理解疾病发生机制、开发基于微生物群的防控策略具有重要意义。
为解决上述问题，韩国忠北国立大学兽医学院的研究团队在《Poultry Science》上发表了一项研究，题为“Gut microbiota dysbiosis and predicted metabolic functional shifts associated with fowl typhoid in layer hens”。该研究以7周龄海兰褐蛋鸡为对象，通过采集自然感染和健康鸡的粪便样本，利用16S rRNA基因V3-V4区测序技术，结合PICRUSt2功能预测分析，系统比较了感染组与健康组肠道菌群的差异。
关键技术方法概述
研究选取韩国10个商业化蛋鸡场的62只7周龄海兰褐蛋鸡（31只自然感染沙门氏菌，31只健康对照），通过直肠采样获取粪便。利用细菌培养和PCR（靶向invA基因）确认感染状态。基因组DNA提取后，对16S rRNA基因V3-V4区进行Illumina MiSeq平台测序，使用QIIME2和DADA2进行序列处理和Amplicon Sequence Variants（ASVs）生成，基于SILVA 138数据库进行物种注释。通过vegan包计算α多样性（Chao1、Shannon、Simpson指数）和β多样性（Bray-Curtis、Jensen-Shannon Divergence），利用LEfSe识别差异菌群，并采用PICRUSt2预测微生物代谢通路（基于MetaCyc数据库），使用STAMP进行组间差异检验。
整体菌群组成结构
在门水平上，健康组和感染组的肠道菌群均以厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidota）和变形菌门（Proteobacteria）为主，但相对比例差异显著。健康组中厚壁菌门占绝对优势（95.7%），而感染组中厚壁菌门比例骤降至45.4%，拟杆菌门和变形菌门则分别上升至37.2%和17.3%。在属水平上，健康组中乳酸杆菌（Lactobacillus）占比高达56.2%，感染组则降至1.8%；相反，感染组中拟杆菌（Bacteroides）、大肠杆菌-志贺氏菌（Escherichia–Shigella）和另枝菌（Alistipes）等潜在致病菌显著富集。
Alpha多样性分析
Chao1指数在两组间无显著差异，表明物种丰富度相似。但感染组的Shannon指数和Simpson指数均显著高于健康组，说明感染导致菌群均匀度（Evenness）升高，群落结构更趋于均质化，这可能反映了有益菌主导地位丧失后机会菌群的扩张。
Beta多样性分析
基于Bray-Curtis距离和Jensen-Shannon Divergence的主坐标分析（PCoA）显示，健康组与感染组样本明显分离，PERMANOVA检验表明组间群落结构差异显著。这表明鸡伤寒沙门氏菌感染显著改变了肠道微生物的整体生态结构。
差异菌群鉴定
LEfSe分析进一步确认，健康组中乳酸杆菌、肠球菌（Enterococcus）等有益菌显著富集，而感染组中拟杆菌、大肠杆菌-志贺氏菌和另枝菌等与炎症相关的菌群成为标志性类群。这一结果支持感染导致菌群向促炎方向转变。
预测代谢功能变化
PICRUSt2预测显示，感染组中与氨基酸生物合成、肽聚糖成熟（Peptidoglycan Maturation）和碳水化合物发酵相关的代谢通路丰度显著降低，提示微生物的代谢能力受损，可能影响短链脂肪酸（SCFAs）生成和上皮屏障维护。
研究结论与意义
本研究表明，鸡伤寒沙门氏菌感染导致蛋鸡肠道菌群发生显著失调，表现为有益菌减少、机会致病菌增加，以及预测代谢功能受损。这种菌群构造和功能的双重改变可能削弱肠道稳态，增加宿主对疾病的易感性。研究结果不仅深化了对蛋鸡伤寒病理机制的理解，也为通过调控肠道微生物群（如益生菌干预）增强雏鸡抗病力提供了理论依据。未来结合宏基因组学（Metagenomics）和代谢组学（Metabolomics）的深入研究，将有助于验证这些功能预测结果，并推动开发针对疫苗接种前蛋鸡的微生物群落管理策略。
