肠道共生微生物群的显着改变介导肠道代谢的变化

作为预防多种细菌性疾病的有效方法，疫苗接种在水产养殖疾病控制中发挥着关键作用，有助于其环境、社会和经济的可持续性。特别是，已证明基于灭活细菌病原体的疫苗对鱼类非常有效。

经过数百万年的共同进化，共生微生物群已成为鱼类不可或缺的一部分，在鱼类免疫、新陈代谢和健康方面发挥着重要作用。鉴于疫苗具有增强免疫功能的能力，鱼类肠道微生物群可能是疫苗开发中一个重要的、未被充分认识的因素。然而，疫苗接种对鱼类共生微生物群，尤其是粘膜微生物群的影响知之甚少，其与肠道代谢的相关性仍不清楚。

近日，中科院水生所李爱华研究员课题组阐述了疫苗接种对罗非鱼共生菌群的影响，发现肠道共生菌群的显着改变介导了肠道代谢的变化。这项研究发表在微生物组。

利用16SrRNA基因高通量测序和气相色谱-质谱代谢组学，研究人员比较了对照组和免疫组之间罗非鱼鳃和胃肠道微生物群以及肠道代谢物的差异。结果表明，疫苗接种对肠粘膜相关微生物群的结构和组成有显着影响，但对鳃和胃粘膜和胃肠消化道相关微生物群没有显着影响。

此外，研究人员发现免疫组血清球蛋白和溶菌酶含量、球蛋白比值、超氧化物歧化酶活性、抗体滴度均显着高于对照组。免疫组罗非鱼肠粘膜中气单胞菌等潜在机会致病菌的相对丰度明显降低。鉴于肠道是大多数致病菌感染鱼类的主要途径，疫苗的这种保护机制可能很重要。

研究人员进一步发现，与碳水化合物相关的代谢物，如乳酸琥珀酸、葡萄糖酸等在免疫组肠道中的浓度显着升高，而与脂质代谢相关的多种代谢物在肠道中的浓度显着降低免疫组的道。

相关性分析表明，肠道微生物，如肠弧菌、杆菌属、罗尔斯通氏菌属、轮藻科、脱硫单胞菌属、内水杆菌属、Crenothrix和Bosea，与疫苗接种后分化的肠道代谢产物显着相关。这些结果表明疫苗接种会影响罗非鱼肠道的代谢功能，这与肠道微生物的变化密切相关。

这项研究揭示了灭活疫苗接种诱导的微生物和代谢反应，表明肠道微生物群可能介导疫苗接种对罗非鱼肠道代谢的影响。接种后显着增加的肠道微生物和代谢物可能作为益生菌或益生元开发的有价值指标，以提高疫苗对接种鱼的效力。