乳酸杆菌载体纳米抗体在亚临床坏死性肠炎环境下改善肉鸡生产性能，并伴随微生物组与转录组变化

为什么鸡的肠道健康关系到你的餐桌

现代鸡场在效率与减少可能促成耐药性感染的人用抗生素之间走着钢丝：它们必须高效饲养数十亿只家禽，同时减少抗生素使用。对肉鸡而言，一个最大的隐形威胁是叫做亚临床坏死性肠炎的肠道疾病。患有此病的鸡通常外表正常，但生长较慢、为获得同样体重需要吃更多饲料，从而悄然提高鸡肉的成本与环境足迹。本研究探索了一种新的高针对性益生菌策略，即赋予有益细菌小型抗体片段，在肠内直接中和致病毒素。

代价高昂且多半看不见的肠道疾病

坏死性肠炎由常见肠道细菌Clostridium perfringens过度生长并释放强毒素所致。其严重形式会致死并造成明显肠道损伤。但更常见的是亚临床形式，此时像NetB和α毒素等毒素会微妙地损伤肠道上皮。鸡只消化饲料的效率下降，增重减少，但外表很少显现疾病迹象。全球范围内，这种悄然侵蚀生产力的问题估计每年使家禽生产商损失逾20亿美元。历史上，农场通过饲料中添加抗生素来控制该问题，但对抗菌素抗药性的担忧上升以及消费者对“无抗生素饲养”鸡肉的需求，使这些药物变得不那么可接受，迫切需要精准、无药物的替代方案。

将益生菌变成有针对性的毒素阻断剂

研究者基于早期工作，将两株益生菌Limosilactobacillus reuteri工程化，使其分泌“纳米抗体”——非常小的抗体片段，能够结合并中和NetB或α毒素。在新研究中，他们测试了这些设计型益生菌能否在面对轻度、商业上现实的疾病模型时改善肉鸡的生产性能。在为期43天的试验中，超过2000只鸡被分为四组：受挑战的对照组；接受常用预防性抗生素（甲基二水杨酸钠巴西霉素，BMD）的一组；给予这两株产生纳米抗体的工程菌（称为NE01和NE06）的一组；以及给予原始、未工程化亲本益生菌的一组。所有鸡都接种了球虫疫苗，随后暴露于C. perfringens以诱发亚临床疾病。

更好的生长，隐藏成本更低

接受纳米抗体产生菌的鸡在将饲料转化为体重方面始终比其它组更高效。经死亡率校正的料重比在不同时间点相比未处理鸡改善了4–7“点”（0.04–0.07单位），并且到试验结束时比受挑战对照组、抗生素组或常规益生菌组重34–81克。有趣的是，经典的疾病指标——如可见肠道病变以及粪便和盲肠内容物中C. perfringens的计数——在各处理间仅显示出轻微差异。这表明各组鸡所受的低度挑战水平相似，但纳米抗体组更能有效应对，将相同的饲料转化为更多的肉。

更平静的微生物组与更低调的免疫反应

为了解性能改善的原因，研究团队超越宏观病理学，检查了肠道与肝脏的微生物组与基因活动。对空肠（小肠）内容物的转录组分析显示，接受工程菌的鸡具有更多L. reuteri转录本并检测到纳米抗体基因的表达，证实益生菌在肠内存活并产生其阻断毒素的分子。总体微生物组成的变化主要随鸡龄而非处理方式而变，但纳米抗体组的样本间变异性较小，暗示肠道群落更稳定、更具弹性。从功能上看，该组肠道微生物表达了更多与发酵和蛋白质合成相关的基因，而与呼吸和硝酸盐利用相关的基因较少——这些模式与较低炎症环境相符。研究者还观察到用于合成2,3-丁二醇（一种在动物模型中具有抗炎作用的化合物）的酶表达增加。

保护远端器官并提高能量利用效率

影响并不止于肠道。空肠与肝脏的基因表达显示，给予工程益生菌的鸡相比受挑战对照组，其免疫与氧化应激通路的激活显著下降，在许多情况下也较抗生素组和常规益生菌组低。在肝脏这一易受细菌毒素次生损伤的器官中，纳米抗体组显示胰岛素和mTOR通路的信号传导降低——这些通路在毒素诱导损伤中会被上调——同时抗氧化与能量生成通路被增强。综合来看，这些发现表明在肠表面中和NetB和α毒素可以阻断一连串的炎症与组织损伤，从而免除鸡为持续抵抗隐形感染所付出的沉重代谢代价。

这对未来的鸡与人类健康意味着什么

对普通读者来说，关键结论是并非所有“益生菌”都相同。通过给有益细菌装备精确靶向的纳米抗体，研究者创造出一种活体疗法，在不依赖传统抗生素的情况下保护鸡免受一种常见且多为隐形的肠道疾病——而且其表现优于抗生素方案与标准益生菌。该组鸡为达到出栏体重消耗更少饲料，内部应激迹象更少。如果类似策略能够推广到其他牲畜，甚至最终应用于人类，工程化益生菌可能成为在保留有益微生物的同时解除有害肠道毒素并遏制抗生素耐药传播的有力手段。

引用: Hall, A.N., Manuja, S., Payling, L.M. et al. Lactobacillus-vectored nanobodies improve broiler productivity under sub-clinical necrotic enteritis with associated microbiome and transcriptome changes. npj Biofilms Microbiomes 12, 52 (2026). https://doi.org/10.1038/s41522-026-00916-w

关键词: 工程益生菌, 坏死性肠炎, 家禽肠道健康, 纳米抗体, 抗生素替代品