猪肠道沙门氏菌噬菌体在肠道黏膜的黏附特性和和对肠道黏膜保护作用研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

腹泻是仔猪常发疾病，也是引起初生仔猪至断奶保育仔猪死亡的主要原因，给我国养猪业带来巨大经济损失^[1]。沙门氏菌是引起腹泻的重要病原之一，沙门氏菌感染可加重腹泻的严重程度，增加腹泻仔猪的死亡率^[2]。沙门氏菌主要致病因素主要是侵袭力和内毒素，个别菌株尚能产生肠毒素。有毒株借助菌毛吸附于小肠粘膜上皮细胞并穿过上皮细胞层至黏膜下组织，造成仔猪肠道炎症和腹泻^[3]。噬菌体是一类可以感染细菌的病毒，存在于任何有细菌的地方，影响着各种生态系统中细菌的种类和数量。人和动物的肠道病毒组测序结果表明噬菌体是肠道病毒群的主要组成^[4,5]。由于噬菌体与细菌存在“捕食-被捕食”关系，噬菌体的种类和数量直接影响着肠道的生理状态或微生物区系^[6]，因此近几年，肠道内噬菌体和微生物菌群之间的关系受到越来越多的关注。

黏膜屏障是机体的第一道免疫防线，也是一些病原微生物入侵机体的门户，因此黏膜屏障抵抗细菌的能力对机体的健康至关重要。barr等 2013年研究首次发现，在人口腔和小鼠肠道黏膜表面的噬菌体的数量均要多于黏膜周围环境的，并且粘附上的噬菌体能通过裂解细菌的方式显著减少细菌对上皮细胞的粘附和侵袭，从而保护上皮细胞免受细菌的感染^[7]。目前，也有文献报道了给猪饲喂沙门氏菌噬菌体可以减轻由致病性沙门氏菌攻毒引起的腹泻，并减少粪中沙门氏菌的数量^[8]。还有文献报道了在猪上，日粮中添加噬菌体鸡尾酒（多种噬菌体混合，包括沙门氏菌噬菌体，葡萄球噬菌体，大肠杆菌噬菌体等）能有效促进肠道健康^[9]。

但目前研究中所用的噬菌体均是从环境或污水中分离到的，几天后噬菌体滴度就开始下降，噬菌体很少能定植体内^[10,11]，因此，本课题本项目针对生产上仔猪腹泻严重的问题，以幼龄阶段肠道噬菌体对肠道细菌存在显著的“捕食关系”为切入点，拟首先研究从猪肠道分离到的沙门氏菌噬菌体即天然定植在肠道的沙门氏菌噬菌体在肠道的黏附能力和黏附特性，并进一步研究黏附上的沙门氏菌噬菌体抵抗沙门氏菌侵袭肠道保护肠黏膜的作用效果，从而对仔猪肠道黏膜上存在大量的沙门氏菌噬菌体，是否能更高效保护肠上皮细胞抵抗沙门氏菌的粘附侵袭的问题进行进一步探究，为噬菌体成为一种新型抗生素替代品以及仔猪腹泻预防措施的制订提供新思路。

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究目标

本项目针对生产中断奶仔猪腹泻严重的问题，通过体外试验研究肠道沙门氏菌噬菌体在肠黏膜细胞上的粘附特性，并在此基础上，研究沙门氏菌噬菌体对受沙门氏菌侵袭状态下的小肠上皮屏障的保护效应，进一步揭示沙门杆菌噬菌体对肠道黏膜屏障的保护机制，为仔猪健康养殖及仔猪腹泻预防措施的制订提供新思路。

2.2研究内容

3. 研究的方法与方案

3.1研究方法

3.1.1影响噬菌体粘附效果的因素探究

（1）噬菌体种类与粘附数量关系：ipec-1 细胞长成单层后，将3种沙门氏菌噬菌体培养液按感染复数大约为 moi=100，加入细胞培养液中，培养 1h，然后弃掉培养液，清洗 5 次，平板法计算3种噬菌体粘附于细胞上的沙门氏菌噬菌体的数量。

4. 研究创新点

仔猪腹泻给我国养猪业带来巨大经济损失，而沙门氏菌是引起腹泻的重要病原之一，可增加腹泻仔猪的死亡率。目前，仅有文献报道从肠道内分离到沙门杆菌噬菌体，肠道内沙门杆菌噬菌体的种类和数量对沙门杆菌种类和数量的影响还有待进一步研究。本实验紧跟国际科研趋势，以肠道内噬菌体和微生物菌群之间的关系为切入点，为噬菌体成为一种新型抗生素替代品以及仔猪腹泻预防措施的制订提供新思路。

5. 研究计划与进展

（1）2018年9月初到9月下旬 查阅相关资料，与导师讨论并确立研究方向及内容。

预期:通过查阅文献资料及导师的指导指导，顺利确定课题并完成实验设计。

（2）2018年10月到2019年4月 实验室进行相关实验操作。