は、腸の炎症を緩和し、致命的な感染症に対する微生物叢を介した防御を促進する

alleviates intestinal inflammation and promotes microbiota-mediated protection against fatal infections.

抄録

ヒナの腸粘膜バリアの致命的な障害は、現代の養鶏産業において著しく経済的損失をもたらす原因となっている。プロバイオティクスは、宿主の免疫反応に有益な影響を与え、腸管上皮の完全性の維持を促進し、病原性微生物に対する拮抗作用と健康増進作用を持つことが認識されている。いくつかの基礎研究は、プロバイオティクスの能力を証明し、チフス菌に感染した動物において腸粘膜を傷害から保護することができることを示している。しかし、その保護作用のメカニズムはまだ十分に解明されていない。そこで、我々はニワトリの感染モデルを用いて、組織学的、免疫学的、および分子生物学的アプローチにより、この問題に取り組んだ。その結果、Typhimuriumに感染したニワトリの下痢率を有意に低下させ、日体重増加率および生存率を増加させることを明らかにした。さらに、アポトーシス細胞の減少により腸管粘膜の免疫力が著しく向上し、腸の炎症が効果的に抑制されることも明らかにした。特に、インターロイキン-1βとインターロイキン-18の発現量のバランス、エンドトキシンとD-乳酸レベルの緩和、タイトジャンクションタンパク質（Zonula occluden-1とClaudin-1）レベルの拡大、腸管粘膜上皮細胞の機能強化がヒナに前処理されることにより、腸管粘膜が強化されることがわかった。また、16S rRNA完全長配列解析による検討から、感染したニワトリの腸内細菌叢の多様性を向上させることで、細菌の接着力が大幅に低下することも明らかになった。これらの結果は、孵化したばかりのヒヨコにおいて、バリアの完全性と腸内細菌叢の安定性を高め、炎症を抑えることにより、致命的な感染症に対処できることを示し、養殖動物に新しい抗生物質の選択肢を提供するものである。

The fatal impairment of the intestinal mucosal barrier of chicks caused by significantly resulting economic losses in the modern poultry industry. Probiotics are recognized for beneficially influencing host immune responses, promoting maintenance of intestinal epithelial integrity, antagonistic activity against pathogenic microorganisms and health-promoting properties. Some basic studies attest to probiotic capabilities and show that could protect intestinal mucosa from injury in animals infected with Typhimurium. However, the mechanisms underlying its protective effects in chicks are still not fully understood. Here, we used the chick infection model combined with histological, immunological, and molecular approaches to address this question. The results indicated that significantly reduced the diarrhea rate and increased the daily weight gain and survival rate of chicks infected with Typhimurium. Furthermore, we found that markedly improved the immunity of gut mucosa by reducing apoptotic cells, hence effectively inhibiting intestinal inflammation. Notably, pre-treatment chicks with balanced the expression of interleukin-1β and interleukin-18, moderated endotoxin and D-lactic acid levels, and expanded tight junction protein levels (Zonula occluden-1 and Claudin-1), enhanced the function of the intestinal mucosal epithelial cells. Additionally, investigations using full-length 16S rRNA sequencing also demonstrated that greatly weakened the adhesion of , the mainly manifestation is the improvement of the diversity of intestinal microbiota in infected chicks. Collectively, these results showed the application of against fatal infection by enhancing barrier integrity and the stability of the gut microbiota and reducing inflammation in new hatch chicks, offering new antibiotic alternatives for farming animals.