《Veterinary Microbiology》:Heat Stress, Respiratory Dysbiosis, and Poultry Pathobiome: A Comprehensive Review of Chronic Respiratory Disease in Chickens
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•家禽慢性呼吸道疾病(CRD)由呼吸道菌群失调和病理微生物组改变所驱动。•菌群失调主动加剧黏膜损伤并损害肠-肺轴功能。•本综述详细阐述了热应激对黏膜免疫和CRD的影响。•规范化低生物量采样对于家禽病理微生物组研究至关重要。•新一代益生菌是缓解CRD和气候胁迫的候选方案。引言鸡
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家禽慢性呼吸道疾病(CRD)由呼吸道菌群失调和病理微生物组改变所驱动。
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菌群失调主动加剧黏膜损伤并损害肠-肺轴功能。
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本综述详细阐述了热应激对黏膜免疫和CRD的影响。
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规范化低生物量采样对于家禽病理微生物组研究至关重要。
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新一代益生菌是缓解CRD和气候胁迫的候选方案。
引言
鸡在全球范围内被养殖用于产蛋(产蛋鸡)和产肉(肉鸡),是全球粮食安全的重要支柱。由于家禽呼吸道是众多病原体入侵的主要门户,呼吸道感染仍然是家禽业经济损失、发病率和死亡率的主要原因(El-Ghany, 2021)。
家禽呼吸道微生物群包括定植菌群和暂居菌群,分布于鼻腔、鼻窦、气管、支气管、肺和气囊(Mach等, 2021)。过去,由于依赖培养技术的局限性,家禽下呼吸道被认为处于无菌状态,但近年来二代测序技术的进步已颠覆了这一观念。现有证据已确立呼吸道中存在复杂的定植微生物群,鼻腔、气管和肺中的不同细菌群落已被绘制出来,并且会随着环境胁迫因素动态变化(Moreno-León等, 2026;Zhou等, 2023)。然而,培养技术和分子方法的双重进展揭示了存在独特且动态变化的微生物群(Charlson等, 2012,Charlson等, 2011)。尽管绝对生物量远低于胃肠道,但这一呼吸道微生物群落多样性极高,在调节宿主黏膜免疫和竞争性排斥入侵病原体方面发挥着不可或缺的作用(Dickson等, 2014,Rogers等, 2015,Sayed等, 2025)。
在健康状态下,呼吸道微生物组与宿主维持稳定的共生平衡(Li等, 2019,Patel等, 2018,Shabbir等, 2015)。然而,这种稳态的破坏——即菌群失调——通常表现为微生物多样性丧失和机会性病原体增殖(Man等, 2017)。这种微生物失调越来越被认为是家禽慢性呼吸道疾病(CRD)等复杂综合征的基础驱动因素(Kursa等, 2021)。重要的是,这种菌群失调常常由不断加剧的环境压力所催化,尤其是热应激,后者在物理和免疫层面削弱了黏膜屏障(Ncho, 2025,Shen等, 2023,Wang等, 2020)。
尽管其临床和经济意义深远,但家禽呼吸道病理微生物组、环境胁迫因素与CRD进展之间的复杂关系在现有文献中仍较为零散。因此,本综述旨在综合现有知识,系统阐述家禽呼吸道微生物组的组成和功能动态。通过从传统的单一致病因子模型转向综合的病理微生物组视角,我们分析了CRD的特征性微生物变化,阐明了菌群失调的环境驱动因素,并批判性地评估了研究这一关键低生物量环境所固有的方法论挑战。
章节摘要
家禽微生物组的发育
呼吸道微生物群落的建立涉及复杂的宿主-微生物相互作用,并受外部环境刺激和内部宿主相关因素的影响。一些研究表明,母源因素、孵化条件和污染对初始家禽呼吸道微生物组的建立有显著影响(Oladokun等, 2025)。此外,已明确建立了……与微生物群之间的关联。
影响呼吸道微生物组多样性的因素
家禽呼吸道微生物群的结构、多样性和稳定性由内在宿主机制、外部环境刺激和饲养管理实践的复杂相互作用所塑造。
热生理学与神经内分泌应激反应
家禽缺乏汗腺,极易受热应激影响,几乎完全依赖通过喘息进行蒸发冷却来散散过量体热(Li等, 2020)。作为内温性恒温动物,家禽严格将核心体温维持在40.0°C至42.2°C的狭窄生理范围内,而最佳环境等热区通常在16°C至26°C之间。环境温度超过此阈值——从27°C到38°C——会诱导
慢性呼吸道疾病(CRD)
在家禽中,慢性呼吸道疾病(CRD)是一种长期的呼吸道综合征,其特征为累及上呼吸道和下呼吸道的持续性或复发性病理变化。该病可长期持续存在,通过垂直和水平途径传播,并通过降低生产性能、胴体废弃和增加继发感染易感性对全球养鸡业产生显著的负面经济影响(Li等, 2019,Marouf等, 2022,Colilla等
家禽健康与CRD鸟类微生物组研究中的方法学考量与技术瓶颈
为准确表征健康状态和慢性呼吸道疾病(CRD)背后的复杂微生物动态,严格的方法学规范化势在必行。开展家禽微生物组研究面临重大技术挑战。各阶段的因素——从样本采集、储存、DNA提取到PCR引物选择、测序平台和生物信息学流程——均可能引入关键偏差,深刻改变生物学的
结论
家禽呼吸道微生物群是宿主免疫系统与外部环境之间的关键动态界面。维持这种微生物稳态对于家禽健康、免疫发育和整体疾病抵抗力而言根本至关重要。然而,表征家禽呼吸道病理微生物组精确组成变化的研究仍处于起步阶段。
正如本综述所述,脆弱的呼吸道生态系统极易受到
缩写表
扩增子序列变异体(ASVs)
慢性呼吸道疾病(CRD)
基因组分类数据库(GTDB)
糖皮质激素(GC)
下丘脑-垂体-肾上腺通路(HPA)
传染性支气管炎病毒(IBV)
鸡毒支原体(MG)
二代测序(NGS)
操作分类单元(OTUs)
活性氧(ROS)
核糖体数据库项目(RDP)
短链脂肪酸(SCFA)
交感肾上腺髓质通路(SAM)
资金来源
本研究未获得公共、商业或非营利部门资助机构的任何专项资助。
CRediT作者贡献声明
Mohammed A. Kamal:撰写 – 审阅与编辑。Zeinab H Saleh:撰写 – 初稿撰写,可视化,方法论,调查研究,形式分析,数据整理。Mona I. El Enbaawy:撰写 – 审阅与编辑,监督指导,概念构思。Hossam Mahmoud:撰写 – 审阅与编辑。Mariam Hassan:撰写 – 审阅与编辑,可视化,验证,监督指导,方法论,调查研究,形式分析,概念构思。
写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
图1是在Gemini AI(Google)辅助下生成的。作者审阅、验证并最终完成了该插图,并对最终图形的科学准确性承担全部责任。
致谢
不适用。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的可能影响本论文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。
Zeinab H Saleh|Mona I. El Enbaagy|Mohammed A. Kamal|Hossam Mahmoud|Mariam Hassan