肠道微生物群系和呼吸道病毒（PRRSV/PCV2）的相互作用

肠道微生物群系和呼吸道病毒（PRRSV/PCV2）的相互作用

肠道微生物群系是指在胃肠道全长生活的各种微生物，包括细菌、病毒、真菌、原生动物和古细菌。据估计，肠道内的微生物数量等于或超过宿主细胞数（Sender，Fuchs等人，2016年）。肠道微生物群系在宿主健康和疾病方面至少有三个重要作用，包括作为防止病原结合的保护性肠屏障，复合碳水化合物和其它营养素的代谢，免疫力的建立和维持。在猪出生的头几周内，一些事件可对肠道微生物定植产生有利或不利的影响。

肠道微生物群系对疾病的作用

过去二十年中发现，肠道微生物群系与人和动物的数种疾病状态存在显著关联。肠道微生物群系与宿主疾病状态的关系、平衡和机制互作复杂难解，难以言明。然而，越来越多的证据表明肠道微生物的多样性和组成助益致病性感染的转归。具体而言，肠道微生物群系的特征，如多样性的减少和门组成的变化，与肠道内、外的传染病转归相关。探讨呼吸系统疾病时，用“肠-肺轴”这一术语来描述肠道微生物群系与呼吸系统的双向沟通。沟通通过细菌代谢产物、淋巴细胞向远处迁移以及粘膜免疫刺激产生的炎症介质进行（Zhang，Li et al.2020）。目前对肠道微生物群系与人类真菌、病毒和细菌性肺炎严重程度的关联性已有描述

猪呼吸系统疾病综合征

猪繁殖和呼吸综合征病毒（PRRSV）和猪圆环病毒2型（PCV2）是世界范围内影响猪的两种最广泛和最重要的病原，在过去30年中给猪肉行业造成了数十亿美元的损失。这两种病毒都会引起全身感染，导致淋巴组织和肺组织的原发性病变，常见于多微生物性呼吸系统疾病。PRRSV和PCV2感染导致多种免疫结果，包括巨噬细胞和淋巴细胞病变，引起免疫抑制，并增高生长猪对原发、继发性病原的易感性。尽管目前可用的PRRS修饰活病毒（MLV）疫苗广泛用于减少PRRS相关生产损失，但一般认为，它们不足以控制和根除疾病（Nan，Wu等人，2017年，Vu，Pattnaik等人，2017，Montaner Tarbes，Del Portillo等人，2019年）。从畜群中长期消除PRRSV的计划通常以失败告终，PRRSV的再次引入也很常见。由于增重降低、造成发病、死亡、动物福利下降、抗生素使用需求增加，多微生物呼吸道感染成为猪生产的一项重大挑战。通过利用肠-肺轴、调整微生物群系、使用有益的肠道细菌，可作为减少多微生物呼吸系统疾病对生长猪影响的可选方案。

肠道微生物、PRRSV和PCV2

初步概念验证工作表明，肠道微生物群系特征与PRRSV/PCV2感染70天后断奶猪的临床转归相关（Niederwerder，Jaing等人，2016）。具体而言，更为轻微的临床症状、增重改善、肺部病变减少与肠道微生物多样性的增加以及一种非致病性大肠杆菌的存在有关。后续研究确定感染前肠道微生物群系特征也与PRRSV/PCV2感染后的转归相关（Ober，Thissen等人，2017）。总的来说，增重快、病毒复制减少、肺部病变不太严重的猪，其肠道微生物群系具有几种特征，包括微生物多样性丰富、甲烷杆菌科较少、瘤胃球菌科、链球菌科增加，这些特征可预示预后。此外，我们发现攻毒前肠道微生物群系特征与经PRRS-MLV疫苗免疫后，以PRRSV/PCV2攻毒猪只的生长表现相关（Constance，Thissen等人，2021）。与生长率较低的猪相比，高生长率的猪在接种疫苗后具有几种肠道微生物群系特征，如细菌多样性增加、嗜果胶拟杆菌增加、毛螺菌科C6A11和P6B14增加，这些特征对攻毒转归具有预示性。

粪便微生物群系移植和猪圆环病毒相关疾病

粪便微生物群移植（FMT）是指从健康的捐献者处收集粪便并移植给患病或幼龄个体以调节肠道微生物的过程。FMT不仅移植或生或死的微生物，还移植小饲料颗粒，小肠和大肠的细胞以及微生物的代谢产物（Bojanova和Bordenstein，2016年）。FMT起效的机制被认为有：有利微生物的增加、正常菌群的恢复、微生物多样性的增加以及粘膜和系统免疫的刺激（Niederwerder 2018）。

实验室研究了使用FMT作为调节肠道微生物群系的方法，预防PRRSV/PCV2联合感染后的发病（Niederwerder，Constance等人，2018）。肺轴对控制联合感染猪发病的作用。具体流程是，在PRRSV/PCV2感染前，从2头高度健康的母猪采集FMT材料，连续7日移植给断奶仔猪。对照猪在感染前连续7日接受无菌盐水模拟移植。感染后，经移植的猪发病率和死亡率较低，PRRSV和PCV2复制较少，增重均匀度较高，由抗体生成增加、抗菌药物使用需求较少反映出的免疫反应增强。这项研究表明，通过FMT调节微生物群系可能成为预防易感猪多微生物性呼吸系统疾病的备选策略（Niederwerder，Constance等人，2018）。

结   论

一些肠道微生物群系特征，如微生物多样性增加、微生物组成改变和粪便微生物群移植，与断奶仔猪PRRSV和PCV2联合感染后的预后改善相关。感染结果改善的表现包括病毒复制减少、抗体生成增加、肺部病变减少以及发病率和死亡率降低。通过肠道微生物群系利用高效个体的有益特征令人兴奋，这可能是一个被低估，可提高猪群健康水平的机会（尼德沃德，2018年）。未来的研究重点是了解如何应用微生物群系调节、改善猪的常发病和其它疾病，以提高猪群健康和福利。