《Aquaculture Reports》：Enteromyxum leei-associated emaciation in olive flounder is linked to intestinal microbiome dysbiosis and predicted functional shifts
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与肠道粘孢子虫Enteromyxum leei相关的消瘦症是橄榄鲽养殖的主要限制因素，但其微生物组组分仍知之甚少。研究人员结合了E. leei特异性聚合酶链式反应（PCR）、相对条件因子（rCF）和后肠全长16S rRNA基因测序，比较了自然感染和未感染的鱼。
与肠道粘孢子虫Enteromyxum leei相关的消瘦症是橄榄鲽养殖的主要限制因素，但其微生物组组分仍知之甚少。研究人员结合了E. leei特异性聚合酶链式反应（PCR）、相对条件因子（rCF）和后肠全长16S rRNA基因测序，比较了自然感染和未感染的鱼。感染的鱼显示出显著降低的rCF，证实了严重的消瘦。α多样性指数在组间没有显著差异，尽管丰富度相关指数在感染的鱼中趋于较低。Bray-Curtis β多样性分析显示感染相关的群落组成变化，而加权UniFrac显示没有显著的组效应。分类学分析揭示感染的鱼中变形菌门/弧菌科（Proteobacteria/Vibrionaceae）谱系的相对比例较高，而螺旋体门（Spirochaetota）和几个共生的厚壁菌门（Firmicutes）谱系减少。差异丰度分析（ANCOM-BC、DESeq2和LEfSe）一致地识别出分配给Photobacterium damselae、Vibrio harveyi、Vibrio alginolyticus、Haemophilus parainfluenzae和其他机会性谱系的扩增子序列变异（ASVs）为感染相关分类单元，而对照组富集了乳酸和短链脂肪酸（SCFA）相关的属，如Lactococcus、Weissella和Bifidobacterium。BLASTn显示大多数主要感染相关ASVs的16S序列相似性高，但物种水平的分配被视为推定性的，因为密切相关的海洋γ变形菌（Gammaproteobacteria）可能仅凭16S rRNA序列无法完全区分。PICRUSt2分析预测了与中央代谢、运动性、膜转运、铁载体和脂多糖（LPS）生物合成、外源/胆汁酸代谢以及聚糖相关功能相关的功能潜力差异。总体上，这些结果将橄榄鲽中E. leei相关的消瘦与感染相关的肠道微生物组重组和预测的功能转变联系起来，并识别出用于未来验证的候选微生物指标。
**研究背景**
橄榄鲽（*Paralichthys olivaceus*）养殖中，肠道粘孢子虫*Enteromyxum leei*（E. leei）引起的消瘦病（emaciation）是主要限制因素。该寄生虫侵入肠道上皮，导致慢性肠炎、黏膜退化及严重消瘦，造成饲料转化率下降、生长受损和死亡率增加，给韩国养殖业带来重大经济损失。肠道微生物组对水生动物消化、营养吸收、免疫稳态和抗病性至关重要，但其在E. leei感染中的角色尚不清楚。此前研究多集中于病理和免疫反应，而将微生物组组成与功能预测相结合的整合性研究匮乏。因此，研究人员旨在通过全长16S rRNA基因测序，分析自然感染与健康橄榄鲽的后肠微生物组，明确感染相关的失调模式及功能转变，为疾病监测和防控提供候选微生物指标。
**主要技术方法**
研究人员从韩国济州岛商业养殖场采集40尾橄榄鲽（20尾表现消瘦症状，20尾外观健康），基于相对条件因子（rCF）和E. leei特异性18S rRNA基因PCR确认感染状态，最终21尾（12尾未感染对照、9尾感染）进入后续分析。关键技术包括：使用PacBio Revio平台进行全长16S rRNA基因（V1–V9区）单分子实时（SMRT）测序；采用DADA2、QIIME等工具进行序列处理与扩增子序列变异（ASV）推断；基于Bray-Curtis和加权UniFrac距离进行β多样性分析及置换多因素方差分析（PERMANOVA）；通过ANCOM-BC、DESeq2和线性判别分析效应大小（LEfSe）识别差异丰度分类单元；利用PICRUSt2基于KEGG数据库预测功能潜力。
**研究结果**
**3.1 确认E. leei感染和消瘦状态**
通过rCF和PCR确认：感染组rCF均值（72.6±4.9%）显著低于对照组（98.3±7.0%）（p<0.001），且所有消瘦鱼均PCR阳性，健康鱼均阴性。
**3.2 肠道微生物群总体多样性**
α多样性指标（观察ASV数、Chao1、Faith系统发育多样性、Shannon、Simpson等）在两组间无显著差异，但感染组丰富度相关指数数值较低。β多样性分析中，基于Bray-Curtis的PCoA显示组间部分分离（PERMANOVA, R2=0.129, p=0.0003），而加权UniFrac无显著组效应（p=0.928），表明感染与丰度驱动的群落组成变化相关，而非强系统发育权重结构重组。
**3.3 分类组成和核心微生物组结构**
门水平：感染组变形菌门（Proteobacteria）相对丰度（70.5%）高于对照组（46.3%），厚壁菌门（Firmicutes）和螺旋体门（Spirochaetota）降低（21.4% vs 14.0%；21.4% vs 0.1%）。科水平：感染组弧菌科（Vibrionaceae）占优（59.7% vs 31.6%），而螺旋体科（Brevinemataceae）几乎消失。属水平：感染组中光杆菌属（*Photobacterium*）（27.2%）和弧菌属（*Vibrio*）主导，对照组中*Brevinema*（21.4%）和*Hydrogenophaga*（8.7%）丰富。种水平：感染组中*Photobacterium damselae*（27.2%）、*Vibrio harveyi*（20.0%）、*Vibrio alginolyticus*（6.1%）相对比例高，对照组中*Brevinema andersonii*（21.4%）和*Vibrio scophthalmi*（13.8%）占优。核心微生物组分析：共享核心68种，对照组特有20种（包括*Weissella oryzae*、*Lactococcus garvieae*等乳酸菌和短链脂肪酸产生菌），感染组特有5种（包括*P. damselae*、*V. harveyi*、*Haemophilus parainfluenzae*等）。
**3.4 差异丰度分类单元和候选微生物指标**
ANCOM-BC识别7种感染组显著富集的分类单元（*P. damselae*, *V. harveyi*, *V. alginolyticus*, *H. parainfluenzae*, *Rhodotorula mucilaginosa*, *Enterovibrio nigricans*（推定）及未分类弧菌科）。DESeq2额外检测到14种感染组富集和37种对照组富集的分类单元。LEfSe分析显示对照组的判别特征包括芽孢杆菌科（Bacillaceae）、乳球菌属（*Lactococcus*）和浮霉菌门（Planctomycetota），感染组判别特征包括光杆菌属（*Photobacterium*）、弧菌属、肠弧菌属（*Enterovibrio*）和嗜血杆菌属（*Haemophilus*）。三种方法一致支持*P. damselae*、*V. harveyi*、*V. alginolyticus*、*H. parainfluenzae*等作为候选微生物指标。
**3.5 肠道微生物群预测功能潜力**
PICRUSt2预测显示感染组微生物组的功能潜力在能量代谢（糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径）、氨基酸代谢、辅酶/维生素代谢、膜转运（ABC转运体）、趋化性、鞭毛组装、脂多糖生物合成、铁载体合成以及外源/胆汁酸/类固醇代谢通路中相对富集，而聚糖生物合成（N-聚糖）和部分抗生素抗性通路在对照组中更高。Bray-Curtis距离的PCoA也显示两组功能谱分离，组间平均异质性（0.61）高于组内（对照0.56，感染0.45）。
**总结讨论与结论**
讨论部分指出，感染鱼肠道微生物组呈现出以弧菌科和巴斯德菌科（Pasteurellaceae）机会性谱系富集、螺旋体门及产短链脂肪酸/乳酸共生菌（如*Lactococcus*、*Weissella*、*Bifidobacterium*）减少为特征的失调模式。这种组成重组与预测的功能变化（能量代谢增强、毒力相关通路增加、聚糖代谢减弱）相一致，可能加剧宿主营养吸收障碍和肠道损伤，从而推动消瘦进展。研究结果为橄榄鲽养殖中基于微生物组的监测（如非致死采样检测候选指标）和干预策略（如补充益生菌类群）提供了基础，但强调需在独立队列和不同养殖环境中验证，并需结合定量方法、宏转录组和代谢组学确认功能假设。
**研究结论**（翻译自第5节）：本研究提供了自然消瘦的E. leei感染橄榄鲽后肠微生物组的整合性推定种水平特征，表明消瘦表型与寄生虫感染及感染相关的肠道微生物组改变相关联。感染鱼（通过降低的rCF和PCR确认）在α多样性指数上无统计学显著差异，但在基于Bray-Curtis的丰度群落结构上表现出显著转变。分类学、核心微生物组和差异丰度分析一致显示，健康鱼中多样化的共生群落（富含螺旋体门、乳酸菌和产短链脂肪酸的厚壁菌门及放线菌门）转变为感染相关微生物群，后者中潜在机会性弧菌科和巴斯德菌科谱系（包括*P. damselae*、*V. harveyi*、*V. alginolyticus*、推定*E. nigricans*和*H. parainfluenzae*的相对比例更高）。基于PICRUSt2的功能预测进一步表明，这种组成转变伴随着能量代谢、膜转运、运动性、铁载体和脂多糖生物合成以及胆汁酸和外源物代谢通路预测丰度的升高，以及选择性聚糖相关和共生代谢通路的降低。综上，这些结果识别出感染富集的*Photobacterium*、*Vibrio*、*Enterovibrio*和*Haemophilus*以及对照富集的*Lactococcus*、*Weissella*、*Ligilactobacillus*、*Bifidobacterium*、*Faecalibacterium*、*Ruminococcus*和*Megamonas*作为未来的候选微生物指标，并为橄榄鲽养殖中基于微生物组的监测、风险评估和微生物组支持策略评估奠定了基础。
