坏死性肠炎攻毒模型...哪种攻毒方法最有效？

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禽坏死性肠炎是以A型或C型产气荚膜梭菌引起的消化道疾病，临床性以突然发病，急性死亡为特征，病死率高；亚临床性以肠道健康受损、生长性能下降为特征。给养鸡业带来巨大的经济损失。（图片来自TAMU兽医诊断实验室的case study：Intestinal mucosa exhibiting a “cloth towel” appearance.）

好久不见，大家好！这是2019年第8篇「营养快报」

今天的这篇文章于几周前的7月27日发表于Poultry Science杂志。文章名为「Comparison of multiple methods for induction of necrotic enteritis in broilers: II. Impact on the growth curve」，即「比较肉鸡坏死性肠炎的不同攻毒方法：II. 对生长曲线的影响」。

这项研究来自美国俄亥俄州立大学（The Ohio State University）的年轻教授，Dr. Lisa Bielke，的团队。

研究背景

坏死性肠炎(necrotic enteritis, NE)这个敌人想必家禽行业的朋友们都不陌生了。在这个无抗养殖时代，它无疑是家禽养殖面临的一大难题。

坏死性肠炎是怎么来的呢？ 归根到底它是由不同的「诱导因素」(predisposing factor) 导致肠道中的「产气荚膜梭菌」(Clostridium Perfringens) 过度繁殖而引起的。而在不同的诱导因素中，球虫病(coccidiosis)是最常见的一个(最给力的助攻!)。因此我们常常把它们俩拿到一起讨论。

而球虫病则是由寄生在动物肠道中的一类寄生原虫，艾美耳属球虫（Eimeria），引起的。在上一篇文章中，温博士提到了不同种类的球虫对肠道不同部位的影响。我们现在已知7种球虫会诱发禽类球虫病，其中，巨型艾美耳球虫（Eimeria Maxima）是常见的一个。

不同种类球虫在鸡的肠道的感染部位（红色为感染部位）(Conway and MacKenzie., 2007)

为了研究对付坏死性肠炎的不同营养手段，我们在实验中常常需要应用「攻毒模型」，说白了就是通过实验手段让鸡生病。而目前最常用的方法，便是用「巨型艾美耳属球虫 + 产气夹膜梭菌」进行混合攻毒。字太多了容易看得头晕，以下我们简称「球虫+梭菌」吧。

可是问题是 - 球虫有这么多种类（species），而在同一种类下，又有不同虫株（strains）；同样的，产气荚膜梭菌也有不同菌株。而且，在不同的梭菌菌株中，有些含有坏死性肠炎B样毒素基因（NetB gene），有这个基因的梭菌我们称作 「NetB+ 菌株」，它顾名思义可以释放坏死性肠炎B样毒素，据说有了B样毒素，这群梭菌便能够在没有任何助攻的情况下自己引发坏死性肠炎。

所以...到底我们在实验中该用那种球虫、哪种梭菌呢？能不能只用「NetB+ 梭菌菌株」单独攻毒呢？哪种攻毒方法的效果最好？

这便是作者想要回答的问题。

What was done?

本次实验设计有3个试验，乍一看，实验设计有点儿复杂，但其实说到底主要是以下4个变量：

• 用的哪种球虫虫株？--- Guelph 或者 M6

• 用的哪种梭菌菌株？---NetB- 或者 NetB+ (在NetB+中又包含菌株 1, 2, 3, 或者1+2+3混合)

• 梭菌如何进行处理？---未处理（unwashed）；处理（washed，离心）；以及离心后的上清（supernatant）。

• 球虫+梭菌的用量

  
  

测量指标很简单---仅检测体重和肠道损伤。

(Recreated based on Chasser et al., 2019)

What was found?

我们先来看「球虫  + NetB- 梭菌」攻毒组（EM+CP1），低浓度的球虫+梭菌在16-27日龄的时候的确引发了体重的降低，但在27日龄后效果便不再明显  (实验1, 这里用的Guelph虫株）。 而将球虫浓度升高6倍之后，M6虫株比Guelph虫株的攻毒效果更好（降低体重更多） （实验2，看绿色虚线）。

再看梭菌单独攻毒组，不管什么菌株，有没有NetB+ 基因，也不管什么处理方法，都没能产生攻毒效果（与负对照没有体重差异）。

(Recreated based on Chasser et al., 2019)

实验3进一步证实了球虫虫株的不同会产生不同的效果。同样的，从下图绿色虚线可以看到，M6虫株即便在低浓度下也比Guelph虫株效果更给力（20k M6 vs. 30k Guelph oocytes/bird vs. 实验1中 60k Guelph oocytes）。

对于梭菌单独攻毒组，作者在实验3中把浓度相对于实验2提高了10倍，这时候终于有点儿效果了，我们可以看到生长曲线的变化 --- 未处理的CPB1（unwashed）攻毒效果最好，处理过的CPB1（washed）也还不错。

(Recreated based on Chasser et al., 2019)

这些结果表明，不管是NetB+还是NetB-，低于一定浓度的梭菌很难在没有球虫病助攻的情况下单独诱发坏死性肠炎。

这个实验中作者没有发现任何临床性坏死性肠炎，因此，我们在这儿讨论的都是亚临床表现（即体重下降）。如果再回去看一下上面两个图，假设2800g为肉鸡的出栏体重，那么可以看到生长曲线的明显变化---有亚临床坏死性肠炎的肉鸡要推迟好几天才能达到出栏体重。

顺便说一下，作者之所以要测试梭菌上清液攻毒效果， 是因为作者认为在细菌培养过程中产生的代谢产物（大部分存在于上清液中）会在诱发坏死性肠炎中发挥重要作用，但结果呢...从实验2和实验3来看，体外代谢产物没啥作用。

一句话总结

✅ 除非浓度真的特别特别高，否则，单独的产气荚膜梭菌是很难自己诱发坏死性肠炎的。在肉鸡中，巨型艾美耳属球虫（M6虫株） + 产气夹膜梭菌共同攻毒，能比较理想地诱发坏死性肠炎亚临床症状。

✅感染亚临床坏死性肠炎的肉鸡生长曲线会减缓，需要更长的时间才能达到出栏体重。接下来的研究可以关注营养策略对肠炎肉鸡生长曲线的影响, 看如何能最小化生长曲线的偏移。

英文博客：Xixi | 翻译&编辑：Liting | 校正：Xixi  |  来源：曦曦博士