基于微生物组和宿主转录组整合分析香砂六君子汤对ETEC诱导断奶腹泻仔猪回肠损伤的调控机制
肖乐, 刘峻源, 曾雯玉, 汪芹, 韩雯珏, 刘彦泠, 范誉, 徐雨婷, 杨贝妮, 肖雄, 王自力
畜牧兽医学报, 2024, 55(2):
797-808.
doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2024.02.036
摘要
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多维度评价
本研究旨在探讨香砂六君子汤对产肠毒素大肠杆菌(entexotoxigenic Escherichia coli, ETEC)诱导的断奶仔猪腹泻的干预作用及其机制。将24头21日龄断奶仔猪随机分为空白组(CON)、模型组(MOD)和香砂六君子汤组(XS),连续14 d给XS组灌服香砂六君子汤(1 mL·kg-1,1 g·mL-1),其余组灌服等量无菌水,第15天给MOD组、XS组仔猪按1 mL·kg-1连续3 d灌服1011 CFU·mL-1 ETEC菌液,XS组继续灌服香砂六君子汤。分别记录各组仔猪腹泻评分,HE法检测回肠组织病理学变化,实时荧光定量PCR检测回肠组织IL-1β、IL-6、IL-8 mRNA水平,转录组学分析回肠组织RNA差异表达情况,微生物宏基因组学分析回肠菌群变化情况,Western blot检测回肠组织p-p38/p38、p-ERK/ERK、p-JNK/JNK蛋白水平。结果表明,灌服ETEC后,MOD组腹泻评分极显著高于CON组(P<0.01),回肠组织结构破坏,V/C值极显著下降(P<0.01),且IL-1β、IL-6和IL-8 mRNA表达量极显著升高(P<0.01),肠道菌群门水平上变形菌门极显著上调(P<0.01),厚壁菌门极显著下调(P<0.01),属水平上乳酸菌属下调,志贺菌属上调,回肠组织p-p38/p38和p-JNK/JNK比值显著或极显著升高(P<0.05或P<0.01)。与MOD组相比,XS组腹泻评分极显著下降(P<0.01),回肠组织结构完整,V/C值极显著升高(P<0.01),回肠组织IL-1β、IL-6和IL-8 mRNA表达量显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01),肠道菌群门水平上变形菌门极显著下调(P<0.01),厚壁菌门极显著上调(P<0.01),属水平上乳酸菌属上调,志贺菌属下调,回肠组织p-p38/p38和p-ERK/ERK比值极显著降低(P<0.01)。肠道组织基因转录组学筛选出与炎症免疫相关的差异显著的10个基因,分别为TNFAIP8L2、TRIM67、CXCL2、EGF、NOX1、CCL28、FABP2、FABP6、IL1RAP和CEBPB。微生物组学筛选出各组可能的标志物种分别为CON组的Lactobacillaceae,MOD组的Shigella,XS组的Deinococcus和Eubacterium。综上所述,香砂六君子汤可有效缓解ETEC诱导的断奶仔猪腹泻,提高肠道菌群中有益菌的丰度,逆转ETEC诱发的菌群结构的改变,并可通过抑制MAPK信号通路的激活,从而缓解ETEC诱导的肠道炎性损伤。