《International Journal of Molecular Sciences》：Profiling Fecal Microbiome and Metabolites in a Feline Infectious Peritonitis Virus Challenge Model in Kittens: A Pilot Discovery Study
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猫传染性腹膜炎（FIP）由猫传染性腹膜炎病毒（FIPV）引起，是一种致死率极高的疾病。FIPV感染后肠道微生物群、代谢组及其相互作用的协同改变仍知之甚少。在这项探索性发现工作中，研究人员在幼猫中建立了口服FIPV DF-2攻毒模型，通过临床评分和病理学检查重现
猫传染性腹膜炎（FIP）由猫传染性腹膜炎病毒（FIPV）引起，是一种致死率极高的疾病。FIPV感染后肠道微生物群、代谢组及其相互作用的协同改变仍知之甚少。在这项探索性发现工作中，研究人员在幼猫中建立了口服FIPV DF-2攻毒模型，通过临床评分和病理学检查重现了典型FIP表型，用于探索性多组学分析。研究人员采用Illumina PE300平台进行V3–V4区16S rRNA测序，结合基于UHPLC-MS的非靶向代谢组学，并整合LEfSe、OPLS-DA与Pearson相关性分析，初步表征了该探索性动物模型中与FIP发病相关的粪便微生物与代谢改变。患FIP幼猫中Ligilactobacillus、Bifidobacterium和Limosilactobacillus丰度降低，而Roseburia、Helicobacter和Campylobacter丰度升高。差异代谢物富集于六条核心通路，初步提示其与FIP进展过程中的氧化应激、能量代谢障碍、免疫抑制及全身性炎症反应存在潜在联系。相关性分析将有益菌属与上调整4-羟基壬烯醛（4-hydroxynonenal）和黄苷（xanthosine）相关联，而机会性菌属（Helicobacter、Campylobacter、Enterobacterales）与咖啡因、1-甲基尿酸和视黄酸衍生物相关。这些初步发现提示FIP中存在独特的粪便微生物-代谢特征，为机制假说生成及潜在治疗靶点提供了线索。然而，鉴于本试点研究的探索性质，这些结果需在更大规模、独立对照队列中验证。
研究背景与立项依据
猫传染性腹膜炎（Feline infectious peritonitis，FIP）由猫传染性腹膜炎病毒（Feline infectious peritonitis virus，FIPV）引起，是一种以免疫介导血管炎症和高死亡率为特征的猫系统性致死性疾病，表现为湿型（渗出型）与干型（非渗出型）两种临床表型。既往研究已提示肠道微生物群（gut microbiota）通过短链脂肪酸、氨基酸与脂质等代谢物调控宿主免疫与能量代谢，且在猫冠状病毒（FCoV）感染下肠道菌群存在改变，但多数仅做单层微生物检测，缺乏代谢组支持，更缺少自然口服攻毒幼猫模型、微生物-代谢物整合关联分析，以及核心扰动通路与FIP进展病理相关性的系统阐释。为弥补上述空白，研究人员在《International Journal of Molecular Sciences》报道了这项试点发现研究，通过建立口服FIPV DF-2幼猫模型，联合16S rRNA测序与非靶向代谢组学，初步筛选与FIP发病相关的粪便微生物-代谢候选特征，为后续诊断标志物与治疗靶点提供假说基础。
主要关键技术方法
研究纳入18只6周龄常规饲养英国短毛幼猫，其中15只按104、105、106 TCID50/mL三个剂量口服接种FIPV DF-2株，3只空白对照口服无菌DMEM；试验期45天，建立0–3四级临床评分系统，以累计评分>10分为FIP发病阈值。多组学比较采用平衡9对9设计：9份确诊FIP幼猫终点粪便与9份接种前第0天健康基线粪便。微生物侧用V3–V4区16S rRNA扩增子Illumina PE300测序，UPARSE聚OTU（97%相似度），做α/β多样性、LEfSe biomarker筛选；代谢侧用UHPLC-MS/MS正负离子模式非靶向代谢组学，OPLS-DA筛差异代谢物（VIP>1、原始p<0.05、BH-FDR校正p<0.05），KEGG富集通路；最后用Pearson相关做菌-代谢物关联。
研究结果
2.1 FIPV DF-2感染幼猫呈现典型FIP特征
按剂量分组口服攻毒后，低、中、高剂量组FIP发病率分别为40%、60%、80%，ID50经Reed–Muench法算得3.16×105 TCID50。肛拭RT-qPCR显示病毒早期（2–30 dpi）短暂脱落，发病后转阴，与全身病变严重度无正相关。临床见发热、淋巴细胞减少、减重、黄疸、胸腹腔积液及肉芽肿；病理与FIPV N蛋白免疫组化确认多脏器典型病变。累计临床评分>10分作为发病诊断阈值，成功诱导湿型与干型FIP。
2.2 FIPV感染相关的粪便微生物组差异
9对9样本经UPARSE得498个OTU。α多样性中Ace/Chao无变，但FIP组Shannon显著升高、Simpson降低；PCoA（Bray–Curtis）显示组间群落结构分离。门水平Bacteroidota富集，Bacillota与Actinomycetota耗减；属水平Roseburia（p=0.0008622）、Helicobacter（p=0.01439）、Campylobacter（p=0.004158）上调，Ligilactobacillus（p=0.0002718）、Bifidobacterium（p=0.01712）、Limosilactobacillus（p=0.0005787）下调。LEfSe（LDA>4）确认FIP组富集Pseudomonadota源Gammaproteobacteria、Enterobacterales、Helicobacter、Oscillospiraceae、Roseburia；对照组富集Bacillota源Lactobacillales下的Ligilactobacillus与Limosilactobacillus。
2.3 健康组与FIPV感染组代谢组比较
PCA初叠但ANOSIM显著（p<0.05），OPLS-DA正负离子模式均清晰分群，置换检验R2/Q2达标。VIP>1且FDR p<0.05筛得2624个差异代谢物（184上、2440下）。KEGG富集六条核心通路：咖啡因代谢、丙酮酸代谢、叶酸生物合成、肝细胞癌、非小细胞肺癌、Th17细胞分化。FIP组上调4-羟基壬烯醛、7-甲基黄苷、黄苷；下调咖啡因、1-甲基尿酸、S-乙酰二氢硫辛酰胺-E、视黄酸、四氢叶酸衍生物、琥珀酸、L-苹果酸等。
2.4 改变代谢物与粪便微生物组的相关性
Pearson分析显示，FIP组下调有益菌（Bifidobacterium、Ligilactobacillus、Limosilactobacillus）与下调保护代谢物（咖啡因衍生物、视黄酸、叶酸中间体、S-乳酸谷胱甘肽、二氢生物蝶呤）正相关，与黄苷、4-羟基壬烯醛负相关；上调机会菌（Helicobacter、Campylobacter、Enterobacterales、Roseburia、Oscillospirales）与4-羟基壬烯醛正相关，与保护代谢物负相关。提示有益菌丢失与促炎菌扩张协同加剧肠屏障损伤与全身炎症。
讨论部分总结
研究人员在讨论中指出，口服DF-2株更贴近自然粪-口传播与巨噬细胞内播散路径，自建0–3分临床系统可客观分层全发病/轻应激/健康三态。微生物多样性反常升高被解释为病毒免疫失调压低优势共生菌、机会菌填空所致；Bacillota/Bacteroidota比降、乳酸杆菌与双歧杆菌耗减符合既往FCoV报道。代谢侧4-羟基壬烯醛升提示胃肠或全身氧化应激，咖啡因及甲基黄嘌呤一致下调排除膳食干扰。菌-代谢共变网络表明共生菌丢失+致病菌过度生长驱动FIPV病变。相较既往单组学或自然病例研究，本研究创新在于梯度口服幼猫模型+统一评分+微生物-代谢整合+Pearson病理关联；局限是缺同步同龄未感染平行对照，基线自身对照无法完全剥离年龄/应激/时间效应，且为小样本试点。
结论部分翻译
综上，这项试点发现研究以接种前自身基线作对照，初步筛选出口服攻毒幼猫中FIP状态相关的独特候选肠道微生物与代谢改变。患FIP幼猫中Ligilactobacillus、Limosilactobacillus与Bifidobacterium相对丰度显著下降（p<0.05），而Helicobacter、Campylobacter与Enterobacterales相对丰度显著上升（p<0.05）。代谢组学揭示差异代谢物及关联通路——包括咖啡因代谢、丙酮酸代谢、叶酸生物合成、肝细胞癌、非小细胞肺癌与Th17细胞分化——作为FIPV感染幼猫粪便菌群失调的核心通路。
