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(chǎn)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(zhǎng)性能下降為特征。給養(yǎng)雞業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。（圖片來(lái)自TAMU獸醫(yī)診斷實(shí)驗(yàn)室的case study：Intestinal mucosa exhibiting a “cloth towel” appearance.）

好久不見(jiàn)，大家好！這是2019年第8篇「營(yíng)養(yǎng)快報(bào)」

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(duì)生長(zhǎng)曲線的影響」。

這項(xiàng)研究來(lái)自美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)（The Ohio State University）的年輕教授，Dr. Lisa Bielke，的團(tuán)隊(duì)。

研究背景

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

壞死性腸炎是怎么來(lái)的呢？ 歸根到底它是由不同的「誘導(dǎo)因素」(predisposing factor) 導(dǎo)致腸道中的「產(chǎn)氣莢膜梭菌」(Clostridium Perfringens) 過(guò)度繁殖而引起的。而在不同的誘導(dǎo)因素中，球蟲(chóng)病(coccidiosis)是最常見(jiàn)的一個(gè)(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(chóng)病則是由寄生在動(dòng)物腸道中的一類寄生原蟲(chóng)，艾美耳屬球蟲(chóng)（Eimeria），引起的。在上一篇文章中，溫博士提到了不同種類的球蟲(chóng)對(duì)腸道不同部位的影響。我們現(xiàn)在已知7種球蟲(chóng)會(huì)誘發(fā)禽類球蟲(chóng)病，其中，巨型艾美耳球蟲(chóng)（Eimeria Maxima）是常見(jiàn)的一個(gè)。

不同種類球蟲(chóng)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(duì)付壞死性腸炎的不同營(yíng)養(yǎng)手段，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中常常需要應(yīng)用「攻毒模型」，說(shuō)白了就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(chóng) + 產(chǎn)氣夾膜梭菌」進(jìn)行混合攻毒。字太多了容易看得頭暈，以下我們簡(jiǎn)稱「球蟲(chóng)+梭菌」吧。

可是問(wèn)題是 - 球蟲(chóng)有這么多種類（species），而在同一種類下，又有不同蟲(chóng)株（strains）；同樣的，產(chǎn)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(gè)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(jù)說(shuō)有了B樣毒素，這群梭菌便能夠在沒(méi)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?cè)趯?shí)驗(yàn)中該用那種球蟲(chóng)、哪種梭菌呢？能不能只用「NetB+ 梭菌菌株」單獨(dú)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(wèn)題。

What was done?

本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有3個(gè)試驗(yàn)，乍一看，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有點(diǎn)兒復(fù)雜，但其實(shí)說(shuō)到底主要是以下4個(gè)變量：

• 用的哪種球蟲(chóng)蟲(chóng)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(jìn)行處理？---未處理（unwashed）；處理（washed，離心）；以及離心后的上清（supernatant）。

• 球蟲(chóng)+梭菌的用量

  
  

測(cè)量指標(biāo)很簡(jiǎn)單---僅檢測(cè)體重和腸道損傷。

(Recreated based on Chasser et al., 2019)

What was found?

我們先來(lái)看「球蟲(chóng)  + NetB- 梭菌」攻毒組（EM+CP1），低濃度的球蟲(chóng)+梭菌在16-27日齡的時(shí)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(shí)驗(yàn)1, 這里用的Guelph蟲(chóng)株）。 而將球蟲(chóng)濃度升高6倍之后，M6蟲(chóng)株比Guelph蟲(chóng)株的攻毒效果更好（降低體重更多） （實(shí)驗(yàn)2，看綠色虛線）。

再看梭菌單獨(dú)攻毒組，不管什么菌株，有沒(méi)有NetB+ 基因，也不管什么處理方法，都沒(méi)能產(chǎn)生攻毒效果（與負(fù)對(duì)照沒(méi)有體重差異）。

(Recreated based on Chasser et al., 2019)

實(shí)驗(yàn)3進(jìn)一步證實(shí)了球蟲(chóng)蟲(chóng)株的不同會(huì)產(chǎn)生不同的效果。同樣的，從下圖綠色虛線可以看到，M6蟲(chóng)株即便在低濃度下也比Guelph蟲(chóng)株效果更給力（20k M6 vs. 30k Guelph oocytes/bird vs. 實(shí)驗(yàn)1中 60k Guelph oocytes）。

對(duì)于梭菌單獨(dú)攻毒組，作者在實(shí)驗(yàn)3中把濃度相對(duì)于實(shí)驗(yàn)2提高了10倍，這時(shí)候終于有點(diǎn)兒效果了，我們可以看到生長(zhǎng)曲線的變化 --- 未處理的CPB1（unwashed）攻毒效果最好，處理過(guò)的CPB1（washed）也還不錯(cuò)。

(Recreated based on Chasser et al., 2019)

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

這個(gè)實(shí)驗(yàn)中作者沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何臨床性壞死性腸炎，因此，我們?cè)谶@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(gè)圖，假設(shè)2800g為肉雞的出欄體重，那么可以看到生長(zhǎng)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(dá)到出欄體重。

順便說(shuō)一下，作者之所以要測(cè)試梭菌上清液攻毒效果， 是因?yàn)樽髡哒J(rèn)為在細(xì)菌培養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物（大部分存在于上清液中）會(huì)在誘發(fā)壞死性腸炎中發(fā)揮重要作用，但結(jié)果呢...從實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3來(lái)看，體外代謝產(chǎn)物沒(méi)啥作用。

一句話總結(jié)

✅ 除非濃度真的特別特別高，否則，單獨(dú)的產(chǎn)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(chóng)（M6蟲(chóng)株） + 產(chǎn)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(zhǎng)曲線會(huì)減緩，需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到出欄體重。接下來(lái)的研究可以關(guān)注營(yíng)養(yǎng)策略對(duì)腸炎肉雞生長(zhǎng)曲線的影響, 看如何能最小化生長(zhǎng)曲線的偏移。

英文博客：Xixi | 翻譯&編輯：Liting | 校正：Xixi  |  來(lái)源：曦曦博士