蛋鸡脂肪肝不只与细菌有关,肠道噬菌体中还藏着耐药风险!
脂肪肝出血综合征(fatty liver hemorrhagic syndrome,FLHS)是蛋鸡养殖中常见的代谢性疾病,多发生于产蛋高峰期。患病蛋鸡不仅会出现肝脏脂肪沉积、组织出血和产蛋性能下降,严重时还可能突然死亡,给养殖业造成较大经济损失。
过去,人们主要从营养、遗传和肠道细菌等角度解释FLHS的发生。然而,肠道生态系统中还存在一类数量庞大却长期被忽视的成员—噬菌体。噬菌体是专门感染细菌的病毒,能够改变细菌数量和代谢功能,也可能携带耐药基因、毒力因子基因及其他功能基因。那么,蛋鸡发生脂肪肝出血综合征时,肠道噬菌体群落是否也会发生变化,这些噬菌体又可能带来哪些健康与食品安全风险。
2026年,在Microbiome上发表的题为Characterization of the gut phageome and functional genes carried by phages in laying hens with fatty liver hemorrhagic syndrome的研究,首次系统描绘了FLHS蛋鸡的肠道噬菌体图谱,并重点分析了噬菌体携带的功能基因、耐药基因和毒力因子基因。
研究选取12只京红1号蛋鸡,根据日龄和病理状态分为两组,每组6只。30周龄、未出现FLHS表现的W30组,以及50周龄、具有典型FLHS病变的W50组。
首先通过肝脏外观、组织病理学检查及血清生化指标确认FLHS表型,采集盲肠内容物,一方面利用16S rRNA测序分析细菌群落,另一方面采用病毒样颗粒富集结合宏基因组测序,对肠道噬菌体进行鉴定和功能注释。
研究结果显示W50组表现出典型的脂肪肝出血综合征特征,其肝脏呈黄褐色,表面出现点状或条状出血,肝细胞排列紊乱,并伴有明显脂滴沉积。血清碱性磷酸酶、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、γ-谷氨酰转移酶、总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平均显著升高,说明蛋鸡已经发生明显的肝损伤和脂质代谢紊乱。
细菌群落分析显示,W50组盲肠细菌的α多样性反而高于W30组,但群落组成出现明显变化。功能预测进一步发现,W50组菌群在能量代谢、糖代谢和脂质代谢等方面的潜在能力下降。这提示,微生物种类增加并不一定代表肠道更加健康,也可能反映生态系统处于不稳定或失衡状态。
在噬菌体层面,研究共鉴定出20,274个病毒操作分类单元,其中18,568个未被IMG/VR数据库收录,占比达到91.6%,说明蛋鸡肠道中仍存在大量尚未被认识的病毒暗物质。这些噬菌体主要分布于67个病毒科,优势类群包括Salasmaviridae、Herelleviridae、Suoliviridae、Peduoviridae、Crevaviridae和Casjensviridae等,其预测宿主覆盖424种原核生物,形成了复杂的噬菌体—细菌互作网络。
与W30组相比,W50组噬菌体的丰富度和Shannon多样性显著降低,而且两组噬菌体群落结构明显分离。Druskaviridae、Felixviridae和Stanwilliamsviridae仅在W50组中被检出,提示FLHS可能伴随着疾病相关噬菌体类群的出现或富集。值得注意的是,细菌多样性升高与噬菌体多样性降低呈现相反趋势,反映FLHS状态下噬菌体与细菌之间原有的生态平衡可能已经被打破。
功能注释显示,蛋鸡肠道噬菌体携带大量与遗传信息处理、核苷酸代谢、糖代谢和脂质代谢有关的基因。W50组多个代谢及宿主互作功能模块的相对丰度整体下降,说明患病蛋鸡的噬菌体群落不仅成员变少,其潜在功能范围也发生了收缩。这些变化可能影响细菌宿主的代谢活动,并进一步参与肠道—肝脏轴的功能紊乱。
研究共在噬菌体中发现99种耐药基因,涉及17类抗菌药物,其中以氨基糖苷类耐药基因最为丰富,其次为大环内酯—林可酰胺—链阳菌素类、β-内酰胺类、喹诺酮类、多黏菌素类和四环素类耐药基因。W50组噬菌体携带的耐药基因多样性显著高于W30组,lnuP、tet44等基因在W50组中更加丰富。ARG-rank风险评估也显示,W50组耐药组对人类健康的潜在风险更高。
研究人员还鉴定出315种噬菌体携带的毒力因子基因,虽然两组毒力因子基因的总体多样性没有显著差异,但其具体组成明显不同。W30组富集fotT、nagI和dcd2等基因,而W50组则富集rfbG、acpXL、tig和lgtC等基因。这表明FLHS可能并未简单增加毒力基因总量,而是重新塑造了噬菌体所携带毒力因子的构成。
这项研究首次从噬菌体组角度揭示了蛋鸡脂肪肝出血综合征相关的肠道生态变化。患病蛋鸡的噬菌体群落多样性降低、组成和功能发生重塑,同时噬菌体携带的耐药基因更加多样,潜在传播风险也更高。噬菌体因此可能不仅是肠道细菌数量的调节者,也是耐药基因和毒力因子基因的重要储存库。
参考文献:https://doi.org/10.1186/s40168-026-02387-9
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