壞死性腸炎攻毒模型...哪種攻毒方法最有效？

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禽壞死性腸炎是以A型或C型產氣莢膜梭菌引起的消化道疾病，臨床性以突然發(fā)病，急性死亡為特征，病死率高；亞臨床性以腸道健康受損、生長性能下降為特征。給養(yǎng)雞業(yè)帶來巨大的經濟損失。（圖片來自TAMU獸醫(yī)診斷實驗室的case study：Intestinal mucosa exhibiting a “cloth towel” appearance.）

好久不見，大家好！這是2019年第8篇「營養(yǎng)快報」

今天的這篇文章于幾周前的7月27日發(fā)表于Poultry Science雜志。文章名為「Comparison of multiple methods for induction of necrotic enteritis in broilers: II. Impact on the growth curve」，即「比較肉雞壞死性腸炎的不同攻毒方法：II. 對生長曲線的影響」。

這項研究來自美國俄亥俄州立大學（The Ohio State University）的年輕教授，Dr. Lisa Bielke，的團隊。

研究背景

壞死性腸炎(necrotic enteritis, NE)這個敵人想必家禽行業(yè)的朋友們都不陌生了。在這個無抗養(yǎng)殖時代，它無疑是家禽養(yǎng)殖面臨的一大難題。

壞死性腸炎是怎么來的呢？ 歸根到底它是由不同的「誘導因素」(predisposing factor) 導致腸道中的「產氣莢膜梭菌」(Clostridium Perfringens) 過度繁殖而引起的。而在不同的誘導因素中，球蟲病(coccidiosis)是最常見的一個(最給力的助攻!)。因此我們常常把它們倆拿到一起討論。

而球蟲病則是由寄生在動物腸道中的一類寄生原蟲，艾美耳屬球蟲（Eimeria），引起的。在上一篇文章中，溫博士提到了不同種類的球蟲對腸道不同部位的影響。我們現(xiàn)在已知7種球蟲會誘發(fā)禽類球蟲病，其中，巨型艾美耳球蟲（Eimeria Maxima）是常見的一個。

不同種類球蟲在雞的腸道的感染部位（紅色為感染部位）(Conway and MacKenzie., 2007)

為了研究對付壞死性腸炎的不同營養(yǎng)手段，我們在實驗中常常需要應用「攻毒模型」，說白了就是通過實驗手段讓雞生病。而目前最常用的方法，便是用「巨型艾美耳屬球蟲 + 產氣夾膜梭菌」進行混合攻毒。字太多了容易看得頭暈，以下我們簡稱「球蟲+梭菌」吧。

可是問題是 - 球蟲有這么多種類（species），而在同一種類下，又有不同蟲株（strains）；同樣的，產氣莢膜梭菌也有不同菌株。而且，在不同的梭菌菌株中，有些含有壞死性腸炎B樣毒素基因（NetB gene），有這個基因的梭菌我們稱作 「NetB+ 菌株」，它顧名思義可以釋放壞死性腸炎B樣毒素，據說有了B樣毒素，這群梭菌便能夠在沒有任何助攻的情況下自己引發(fā)壞死性腸炎。

所以...到底我們在實驗中該用那種球蟲、哪種梭菌呢？能不能只用「NetB+ 梭菌菌株」單獨攻毒呢？哪種攻毒方法的效果最好？

這便是作者想要回答的問題。

What was done?

本次實驗設計有3個試驗，乍一看，實驗設計有點兒復雜，但其實說到底主要是以下4個變量：

• 用的哪種球蟲蟲株？--- Guelph 或者 M6

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

• 梭菌如何進行處理？---未處理（unwashed）；處理（washed，離心）；以及離心后的上清（supernatant）。

• 球蟲+梭菌的用量

  
  

測量指標很簡單---僅檢測體重和腸道損傷。

(Recreated based on Chasser et al., 2019)

What was found?

我們先來看「球蟲  + NetB- 梭菌」攻毒組（EM+CP1），低濃度的球蟲+梭菌在16-27日齡的時候的確引發(fā)了體重的降低，但在27日齡后效果便不再明顯  (實驗1, 這里用的Guelph蟲株）。 而將球蟲濃度升高6倍之后，M6蟲株比Guelph蟲株的攻毒效果更好（降低體重更多） （實驗2，看綠色虛線）。

再看梭菌單獨攻毒組，不管什么菌株，有沒有NetB+ 基因，也不管什么處理方法，都沒能產生攻毒效果（與負對照沒有體重差異）。

(Recreated based on Chasser et al., 2019)

實驗3進一步證實了球蟲蟲株的不同會產生不同的效果。同樣的，從下圖綠色虛線可以看到，M6蟲株即便在低濃度下也比Guelph蟲株效果更給力（20k M6 vs. 30k Guelph oocytes/bird vs. 實驗1中 60k Guelph oocytes）。

對于梭菌單獨攻毒組，作者在實驗3中把濃度相對于實驗2提高了10倍，這時候終于有點兒效果了，我們可以看到生長曲線的變化 --- 未處理的CPB1（unwashed）攻毒效果最好，處理過的CPB1（washed）也還不錯。

(Recreated based on Chasser et al., 2019)

這些結果表明，不管是NetB+還是NetB-，低于一定濃度的梭菌很難在沒有球蟲病助攻的情況下單獨誘發(fā)壞死性腸炎。

這個實驗中作者沒有發(fā)現(xiàn)任何臨床性壞死性腸炎，因此，我們在這兒討論的都是亞臨床表現(xiàn)（即體重下降）。如果再回去看一下上面兩個圖，假設2800g為肉雞的出欄體重，那么可以看到生長曲線的明顯變化---有亞臨床壞死性腸炎的肉雞要推遲好幾天才能達到出欄體重。

順便說一下，作者之所以要測試梭菌上清液攻毒效果， 是因為作者認為在細菌培養(yǎng)過程中產生的代謝產物（大部分存在于上清液中）會在誘發(fā)壞死性腸炎中發(fā)揮重要作用，但結果呢...從實驗2和實驗3來看，體外代謝產物沒啥作用。

一句話總結

✅ 除非濃度真的特別特別高，否則，單獨的產氣莢膜梭菌是很難自己誘發(fā)壞死性腸炎的。在肉雞中，巨型艾美耳屬球蟲（M6蟲株） + 產氣夾膜梭菌共同攻毒，能比較理想地誘發(fā)壞死性腸炎亞臨床癥狀。

✅感染亞臨床壞死性腸炎的肉雞生長曲線會減緩，需要更長的時間才能達到出欄體重。接下來的研究可以關注營養(yǎng)策略對腸炎肉雞生長曲線的影響, 看如何能最小化生長曲線的偏移。

英文博客：Xixi | 翻譯&編輯：Liting | 校正：Xixi  |  來源：曦曦博士