《Microorganisms》：Intestinal Microbiota Structure of Xichuan Black-Bone Chickens and Preliminary Evaluation of a Probiotic-Based Fecal Microbiota Substitute
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在本研究中，研究人员旨在探究淅川乌骨鸡（XBCs）的肠道菌群结构，并通过与传统粪菌移植（FMT）进行比较，评估粪菌替代物移植（FMST）的效果。采用宏基因组测序分析成年XBCs不同肠段（十二指肠、空肠、回肠、盲肠和直肠）的菌群组成和多样性。随后，在厌氧条件下从
在本研究中，研究人员旨在探究淅川乌骨鸡（XBCs）的肠道菌群结构，并通过与传统粪菌移植（FMT）进行比较，评估粪菌替代物移植（FMST）的效果。采用宏基因组测序分析成年XBCs不同肠段（十二指肠、空肠、回肠、盲肠和直肠）的菌群组成和多样性。随后，在厌氧条件下从盲肠内容物中分离筛选益生菌株，制备FMST制剂。将90只1日龄XBCs随机分为FMT组、FMST组和对照组（CK）进行移植实验。结果表明，在所有肠段中，盲肠的物种丰富度最高，平均物种数为7593.2。成功筛选并鉴定出3株益生菌，即卷曲乳杆菌（Lactobacillus crispatus）、副肠系膜魏斯氏菌（Weissella paramesenteroides）和解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。在移植实验中，FMT组表现出最佳的盲肠菌群α多样性，而与FMT组相比，FMST组的促炎细胞因子（IL-6、TNF-α和IL-1β）表达显著降低，肠道紧密连接蛋白（claudin-1和ZO-1）表达显著升高。总之，XBCs的盲肠拥有最丰富的微生物资源。在本研究采用的短期干预模型下，定制FMST制剂展现出优越的肠道保护效果，并显示出作为传统FMT标准化替代方案的巨大潜力，这对粪菌移植在家禽生产中的标准化应用具有重要意义。
淅川乌骨鸡（Xichuan black-bone chickens, XBCs）是我国地方鸡种，以“五黑”特征和绿壳蛋生产为特点，具有抗病力强、屠宰率高及药食同源等优势。肠道菌群作为宿主肠道内的微生物群落，在营养吸收、免疫系统发育和疾病抵抗中发挥关键作用。粪菌移植（fecal microbiota transplantation, FMT）已应用于家禽养殖以促进肠道发育、改善产蛋性能和减少沙门氏菌感染，但其存在病原传播、受体接受度低及处理方案不规范等潜在风险。因此，有必要对粪菌进行筛选优化，制备安全有效的替代制剂。
基于此，研究人员分析了XBCs的肠道菌群结构，筛选益生菌制备粪菌替代物移植（fecal microbiota substitute transplantation, FMST）制剂，并通过与传统FMT的对比移植实验验证其应用效果，为FMT在家禽业的标准化应用提供理论基础。该研究发表在《Microorganisms》。
关键方法方面：研究选取5只健康成年雄性XBCs进行肠道菌群结构分析；移植实验所用90只1日龄XBCs来自中国驻马店上蔡县育种基地，随机分为FMT组、FMST组和CK组。采用宏基因组测序分析各肠段菌群组成与多样性；通过厌氧培养和16S rRNA基因测序从盲肠内容物中分离鉴定益生菌；移植后采集回肠组织和盲肠内容物，利用16S rRNA V3-V4区测序检测盲肠菌群α/β多样性；通过HE染色观察回肠形态，ELISA和实时荧光定量PCR检测炎症因子，Western blot检测紧密连接蛋白及凋亡蛋白表达。
研究结果如下：
3.1 各肠段物种数：各肠段物种数排序为盲肠>直肠>空肠>回肠>十二指肠，盲肠平均物种数最高（7593.2）且标准差小，十二指肠最低（2700.4）且组内差异显著。
3.2 优势菌种分布：XBCs肠道优势菌包括Corynebacterium xerosis、Lactobacillus helveticus、Alistipes sp. CAG:831等，其中既有与肠道有益功能相关的乳杆菌属菌种，也有条件致病菌，体现了健康肠道菌群的动态平衡特征。
3.3 α和β多样性分析：盲肠组和直肠组物种丰富度最高，回肠组最低；β多样性PCoA显示盲肠与直肠样本紧密聚集，菌群结构相似，且与十二指肠、空肠、回肠明显分离。
3.4 益生菌分离与鉴定：经厌氧培养和划线纯化获得8株纯菌，通过16S rRNA基因测序和系统发育分析鉴定出3株益生菌——卷曲乳杆菌（Lactobacillus crispatus）、副肠系膜魏斯氏菌（Weissella paramesenteroides）和解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens），同时检出肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）和表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）两种病原菌，不推荐用于粪菌溶液制备。
3.5 FMT对盲肠菌群多样性的影响：FMT组的observed species数和Chao1指数最高，Shannon指数与CK组相近且显著高于FMST组，Pielou_J指数也最高；三组核心物种占比超过76%；FMST组富集Blautia等有益菌属。
3.6 回肠形态结构：HE染色显示FMT组和FMST组回肠绒毛排列规则、上皮完整、隐窝清晰，无明显炎症细胞浸润；FMT组绒毛高度/隐窝深度（V/C）比值最高，但差异不显著。
3.7 回肠炎症因子水平：ELISA结果显示FMT组促炎细胞因子IL-6和TNF-α水平显著高于CK组和FMST组，FMST组低于FMT组和CK组；qPCR结果进一步证实FMT组TNF-α、IL-1β和IL-6的mRNA表达水平显著升高。
3.8 紧密连接蛋白表达：Western blot结果显示FMT组claudin-1和ZO-1蛋白表达显著低于CK组和FMST组，而凋亡相关蛋白caspase-3表达显著升高，提示FMT损伤肠道屏障并诱导上皮凋亡。
讨论部分总结：盲肠是家禽微生物发酵的主要场所，内容物通过缓慢且呈厌氧环境，有利于多种微生物定植繁殖，而小肠通过快且相对有氧，物种丰富度较低，这与本研究观察到的肠道菌群节段性分布特征一致。传统FMT虽能提高盲肠菌群α多样性，但同时诱导明显的亚临床肠道炎症，表现为促炎细胞因子升高和紧密连接蛋白下降，这可能与未优化粪菌中含有少量病原菌、有害代谢物或未消化饲料残渣激活宿主先天免疫反应有关。FMST通过筛选益生菌制备，可降低肠道亚临床炎症水平、下调促炎细胞因子表达、上调claudin-1和ZO-1并降低caspase-3表达。研究人员推测FMST与FMT组间表型差异的关键因素在于对Mediterraneibacter和Blautia丰度的差异性调节：这两种菌属可产生短链脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFAs），抑制NF-κB信号通路，减少促炎介质释放，增强紧密连接组装，并通过下调caspase-3等促凋亡蛋白表达抑制肠上皮凋亡。
研究结论：总体而言，XBCs的盲肠拥有最丰富的微生物资源；在当前实验条件下，FMST显示出作为传统FMT更安全、标准化替代方案的巨大潜力。研究人员推测Mediterraneibacter和Blautia的差异性调节可能与FMST和FMT之间的表型差异相关，FMST介导的这两种菌属富集可增强SCFAs产生、抑制炎症信号、加强紧密连接组装并减少肠上皮凋亡，但仍需进一步靶向代谢组学和体外细胞实验验证该因果机制。研究同时指出，未来应分性别分组并进行分层菌群/免疫检测，以解析FMT/FMST的性别特异性调控模式。
