犬猫肠道菌群都有哪些 (猫跟狗肠道菌群一样吗)

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

“铲屎官”们都希望自己的宠物有一个 健康的身体 。但是猫狗都不会说话,平时我们只能从它们的 精神状态 来判断它们是否健康,但这并不准确。去 宠物医院 又不太方便,很多猫咪和狗狗还会 对抽血等检查有所抗拒

肠道微生物检测 在人类中的应用已经相对成熟,而猫咪和狗狗与人同为哺乳动物,身体结构具有一定的 相似性 ,近年来关于猫狗等宠物肠道微生物的研究也 越来越多

宠物体内具有大量的微生物,包括 细菌 真菌 以及 病毒 稳定的微生物生态平衡 健康成长 意义重大。肠道微生物群有助于宿主 新陈代谢 抵御病原体 、影响 免疫系统 ,并通过这些方式直接或间接影响宿主的 行为 情绪 等。

许多因素会影响微生物群的 生态平衡 ,包括 饮食 年龄 、种族、 是否绝育 等。当体内微生物平衡被打破或者病原微生物入侵时,宠物的机体便遭受破坏,进而 影响健康

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

本文主要从以下四个方面讲述

Part 1: 猫狗体内的微生物群

Part 2: 影响猫狗微生物群的因素

Part 3: 宠物肠道微生物群影响健康

Part 4: 恢复宠物肠道菌群的措施

Part 1 猫狗体内的微生物群

微生物群是微生物的复杂集合,包括 细菌 病毒 真菌 、古细菌和原生动物。猫狗体内的微生物群包括 肠道微生物群 和皮肤微生物群和口腔微生物群等。

宠物胃肠道微生物群对其 健康 的影响 最为重要 ,也是 数量最庞大 的微生物群落。它们可以帮助宠物 消化食物 、合成维生素、 维持肠道黏膜屏障 等。

胃中的细菌计数在10^4和10^5 CFU/ml 之间;在十二指肠和空肠中,细菌计数通常较低 (10^5 CFU/ml),但在某些狗和猫中可达到10^9 CFU/mL。回肠含有越来越多的不同微生物群,大多数为10^7 CFU/mL;结肠中的细菌计数介于10^9和10^11 CFU/g。

狗狗身上的微生物群落

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

Lee D,et al.J Anim Sci Technol.2022

猫咪身上的微生物群落

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

Lee D,et al.J Anim Sci Technol.2022

狗肠道内的细菌

狗的核心细菌主要五个主要门组成: 厚壁菌门(Firmicutes) 梭杆菌门(Fusobacteria) 拟杆菌门(Bacteroidetes) 变形杆菌门(Proteobacteria) 放线菌门(Actinobacteria)

狗肠道菌群的一个特征是梭杆菌丰度高

狗与人类和小鼠具有相似的 变形杆菌 放线菌 的相对丰度,但它是三个物种中唯一具有 高丰度梭杆菌 的。使其成为狗肠道微生物群一个 独有的特征

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

Garrigues Q,et al.Front Vet Sci.2022

•厚壁菌

厚壁菌门是肠道微生物群中 最丰富 的三大细菌门之一,具有高度的 物种多样性 。它们的主要功能之一是在肠道中 产生丁酸盐 ,丁酸盐被结肠细胞用作 能量来源

厚壁菌门的另一重要类别是杆菌,主要由乳杆菌属和链球菌属组成。乳酸杆菌产生 乳酸 乙酸 ,能够 刺激免疫功能 并在 抗原耐受性 中发挥重要作用。

•拟杆菌

狗中第二个最主要的细菌是 拟杆菌

拟杆菌能够使用各种类型的底物进行 发酵 (其中包括蛋白质和各种碳水化合物),拟杆菌还可以使用聚糖与肠道组织相互作用, 提供保护 免受病原体侵害。

注:在患有 炎症性肠病 的狗中观察到该菌的 丰度减少

•梭杆菌

与人类不同,梭杆菌是成年犬肠道微生物群的三个 主要细菌门之一 ,更具体地说是 梭杆菌属 ,约占总相对丰度的 20%

虽然梭杆菌与人类的胃肠道疾病有关,但这种门在健康的狗中 很常见 。此外,由于梭杆菌在狗和猫体内的丰度高于人类,并且由于它们能够将蛋白质 降解为氨基酸和肽 ,因此推测梭杆菌( Fusobacterium )是 食肉动物 肠道代谢的 关键细菌

•变形菌

变形菌门多种多样,包括一些机会性病原体,如 大肠杆菌 Escherichia coli )、沙门氏菌( Salmonella )和弯曲杆菌( Campylobacter ),它们对 宿主的健康 有潜在影响。

虽然变形菌的 丰度增加 确实与 生态失调 炎症性疾病 有关,但这些细菌也被证明在 健康的狗 中大量存在。

变形菌具有多种功能,包括 蛋白质 、碳水化合物和 维生素 代谢 ,但与拟杆菌一样,它们的主要功能似乎是 维持肠道厌氧环境 以实现 正常微生物组功能

•放线菌

放线菌门是狗中 数量最少 的门,约占成年狗微生物群的 4% 。该门的相对丰度 在幼犬中甚至更少 ,研究发现56日龄以下幼犬的粪便中放线菌的含量不到1%。

该门的一个重要属是 双歧杆菌 。在人类中,双歧杆菌是婴儿肠道的首批定植者之一,在宿主的全身和 粘膜免疫 以及 母乳低聚糖降解 中发挥关键作用。

注:虽然在1至7周大的幼犬中观察到了双歧杆菌,但在任何年龄较大的犬中均未检测到,这表明它是 幼犬肠道的特定细菌

狗其他部位的微生物群

•口腔微生物群

在口腔微生物中, 拟杆菌门 (60%)是最主要的,其次是 变形菌门 (20.8%)、厚壁菌门(11.4%)、梭杆菌门 (4.7%)和螺旋体门 (1.7%)。

在属水平上,口腔微生物群包括 卟啉单胞菌 (P orphyromonas )(39.2%)、 梭杆菌 (4.5%)、二氧化碳嗜纤维菌( Capnocytophaga )(3.8%)、德克斯氏菌( Derxia )(3.7%)、莫拉菌( Moraxella )(3.3%) 和伯格菌( Bergeyella )(2.7%)。

•鼻腔微生物群

在健康狗的鼻腔微生物群中, 莫拉氏菌( Moraxella 最丰富 的物种,其次是叶杆菌属( Phyllobacterium )、葡萄球菌属( Staphylococcus )和心杆菌( Cardiobacteriaceae )。

•皮肤微生物群

在皮肤微生物群中,最主要的细菌是 变形杆菌 草酸杆菌科 (Oxalobacteraceae)。

•阴道微生物群

从狗的阴道中分离出最常见的细菌是 乳杆菌 大肠杆菌 和假中间葡萄球菌( Staphylococcus pseudointermedius )。

猫肠道内的细菌

关于健康猫肠道细菌的研究较少。家猫是 专性食肉动物 ,依赖大量摄入动物组织来满足其营养需求。这导致其对 低葡萄糖 高蛋白质 代谢的适应。

与人类或其他哺乳动物相比,猫 不太依赖肠道微生物群 通过微生物发酵获取能量。尽管如此,稳定和平衡的微生物群对于 维持肠道健康 仍然至关重要。

猫胃肠道中 厚壁菌门 (68%)占主导地位,其次是 变形菌门 (14%)、拟杆菌门(10%),梭杆菌(5%)和放线菌(4%)。

猫胃肠道中的主要细菌群

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

Lyu Y,et al.Front Microbiol.2020

然而,这些细菌群的百分比通常因 物种 个体 具有差异。这些差异可能是由动物的 生活环境 或使用的不同实验方法引起的。

★ 猫和狗的肠道菌群差异

一项研究比较了喂养适合的饮食下狗和猫的粪便微生物群,发现猫的 物种数量比狗多 ,暗示其 多样性更高 ;然而,需要更多的研究来证实这一发现。

具体来说, 变形菌在狗体内更丰富 ,而 放线菌 中的 相对丰度更高

猫其他部位的微生物群

一项研究调查猫 口腔微生物 的水平。主要是 变形菌门 (75.2%),其次是 拟杆菌门 (9.3%)、厚壁菌门(6.7%)、螺旋体门(1.8%)、梭杆菌门(1.3%)和放线菌门(0.6%)。

猫狗身上的真菌

在真菌水平,在狗粪便中检测到 子囊菌(Ascomycota) 、担子菌(Basidiomycota)、 球囊菌(Glomeromycota) 和接合菌(Zygomycota) 。

子囊菌门 是唯一在 猫肠道 内检测到的真菌。

•一些真菌感染对猫狗有害

皮肤癣菌病 是指皮肤和毛发的 浅表真菌感染 ,常见病原体有:

•犬小孢子菌 (影响猫、狗和人类皮肤上层的真菌)

须毛癣菌 疣状毛癣菌 毛癣菌 (影响30%的犬,尤其是 梗类犬

石膏样小孢子菌 (是一种与土壤有关的皮肤癣菌)

马拉色菌 是猫狗动物皮肤菌群中 最普遍的真菌 M.pachydermatis 被称为存在于皮肤微生物组中的酵母,但它也可以充当可 引起皮炎 的病原体。

隐球菌 是一种常见的猫狗真菌感染,主要通过 呼吸道感染 ,可以引起 呼吸道症状 眼部症状 等。

曲霉菌 是一种常见的环境真菌,可以在猫狗身上生长,引起 皮肤感染 呼吸道感染 等。

需要注意的是,不同的 真菌感染症状 治疗方法 可能不同,如果发现宠物出现异常症状,应 及时就医

猫狗身上的病毒

家养的猫狗身上 一般不存在病毒 ,或是之前通过疫苗产生免疫, 已经存在抗体 。猫狗身上的病毒对其 基本都是有害的

•狗狗容易感染的病毒

犬瘟热病毒 犬细小病毒 、犬副流感病毒、犬腺病毒1型(传染性肝炎)、犬腺病毒2型(传染性喉气管炎)、犬冠状病毒、 狂犬病毒

一些病毒感染的临床表现

(1)犬瘟热病毒(狗瘟)

潜伏期3—9天 ,传播方式:直接接触,间接接触双相热:体温先升高,再降低,然后再升高。 体温升高到39.5~41度,持续1~3天 ,然后下降到正常之后再升高,持续时间不定。 呼吸道症状: 眼鼻流脓性粘液、喷嚏、咳嗽、严重时出现肺炎、以腹式呼吸为主。 消化道症状: 食欲降低、呕吐、排水样便或粘便,严重时血便,病犬极度脱水,消瘦。 神经症状: 抽搐、痉挛 。可能先从嘴角开始,表现为嘴角皮肤抽搐。也可能先从四肢开始抽搐,开始是一肢轻微抽搐,然后加重,频率增加,最后四肢或全身抽搐。 皮肤角化症: 鼻部角化干裂、脚垫角化形成硬脚垫病。 眼睛损伤: 临床上以角膜炎、结膜炎为特征 ,角膜变白,重者可以出现穿孔、角膜溃疡、失明。

(2)犬细小病毒出血性肠炎型:接触感染潜伏期3~14天,平均5~7天。呕吐,粪便稀薄,呈喷射状或出现血便,味腥臭。心肌炎型:40日龄左右的幼犬 ,无明显临床症状,突然衰竭死亡是幼犬患本病的唯一体症。

(3)犬副流感

呼吸道传染病,主要感染幼犬, 发病急,传播快。出现咳嗽、流涕、发热

(4)犬腺病毒1型(传染性肝炎)潜伏期2~5天。体温升高,随后降低。呕吐,腹痛腹泻。多数两周内死亡,致死率10~25%。 肝炎病变: 蓝眼睛(角膜水肿和前葡萄膜的炎症)。肝脏增大,色淡;胆囊壁增厚,出血,呈黑红色。

(5)犬腺病毒2型(传染性喉气管炎)

潜伏期在7天内呼吸道症状:持续性高热、先是阵发性干咳,后是湿咳并有痰液,浆液性至粘液性鼻漏、扁桃体炎、喉气管炎和肺炎。

(6)犬冠状病毒

潜伏期1~8天,感染途径是消化道。胃肠道症状:反复呕吐 ,粪便由糊状、半糊状至水样,橙色或绿色,含黏液或血液 (血便),随着日龄的增长,死亡率降低。

•猫咪容易感染的病毒

猫瘟(猫泛白细胞减少症)、猫病毒性鼻气管炎、 猫杯状病毒 猫冠状病毒

一些病毒感染的临床表现

猫瘟(猫泛白细胞减少症 ):潜伏期为2-9天 ,传染途径是接触带病毒的尿粪或经吸血昆虫及蚤类发热为40℃左右,顽固性呕吐 ,腹泻后期带有血液,呈咖啡色 ,脱水、眼球下陷 ,循环血液中的白细胞减少 。

猫病毒性鼻气管炎:

潜伏期约2~6天阵发性喷嚏和咳嗽 ,羞明、流泪、结膜炎,鼻腔分泌物增多 ,鼻液和泪液初期透明,后变为粘脓性。急性病历通常持续10~14天。成年猫死亡率较低。

猫杯状病毒:潜伏期约2—3天 ,传播方式:直接接触,间接接触。浆液性和粘液性鼻漏。口腔溃疡是该病特有的症状,并且有时是唯一的症状。

注意

猫狗的真菌病和病毒通常只在宠物之间传播,但也有可能会对 人类健康 造成影响。

这些真菌和病毒可以通过 接触患病宠物 或宠物的环境而传播给人类,引起 皮肤感染 呼吸道感染 或是消化系统感染等疾病。

特别是对于免疫力较弱的人群,如老年人、儿童、孕妇等, 感染的风险更高

例如近日陕西西安,一名9岁女孩突然 发高烧 到40度,伴随 寒颤四肢发凉 头痛精神差

经检查确诊猫抓病,猫抓病是由 汉氏巴尔通体 感染引起的感染性疾病,主要宿主就是 猫狗 ,部分孩子被 抓咬也很容易感染 ,被抓伤后一定要及时处理。

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因此,为了自己和家人的健康,我们需要 注意以下几点

1.定期带宠物 进行检查 ,确保宠物健康;

2.及时给宠物 接种疫苗 ,预防宠物感染病毒;

3.定期给宠物 清洁并驱虫 ,避免宠物身上携带寄生虫;

4.在和宠物玩耍后 洗手 ,避免细菌病毒通过手传播。

Part 2 影响猫狗微生物群的因素

饮食 年龄 、种族、生长环境、绝育、 疾病状况 和相关疗法在内的多种因素已被证明会影响猫狗的 微生物组成

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Garrigues Q,et al.Front Vet Sci.2022

1

饮食

饮食 已被认为是影响哺乳动物 肠道微生物群 生物多样性和功能特征的 主要驱动因素 之一。

家犬目前被认为是 杂食动物 ,商业宠物食品的配方旨在提供 均衡的营养摄入 ,同时补充高浓度的 纤维 碳水化合物

而结肠较短的家猫仍然被认为是 专性食肉动物 。尽管如此,家猫的商业饲料富含植物来源的成分。

✦常量营养素含量对狗微生物群组成影响显著

一项研究发现,与具有 相似常量营养素 含量的传统(动植物混合)膨化饮食相比,仅用植物来源的蛋白质制备的膨化饮食 不会 显著改变狗的微生物组。

另一项针对健康狗的研究测试了宏量营养素成分的重大变化,其中包括4种为 减肥 肾脏疾病 低脂肪 抗过敏 而配制的处方饮食。减肥饮食在常量营养素(更高的蛋白质和纤维)方面发生了 最剧烈的变化 ,并导致 微生物群组成 发生了最大的变化。

✦高蛋白低碳水饮食更适合猫

研究评估了断奶后使用 高蛋白/低碳水 化合物饮食 (HPLC)的小猫与断奶后使用中等蛋白质/中等碳水化合物 (MP/MC) 饮食的小猫的 微生物组

发现高蛋白/低碳水饮食 增加了物种多样性 ,在高蛋白/低碳水喂养的小猫中增加5个属是已知的 丁酸盐生产者

罐头饮食是一种额外的 高蛋白替代品 ,通常单独喂养或与膨化饮食结合使用。研究表明,猫食用罐头会增加水的摄入量,从而减少自主能量摄入量并 降低尿液比重 ,这可能对某些 健康状况有益

高蛋白饮食对猫肠道微生物组成的影响

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Pilla R,et al.Vet Clin North Am Small Anim Pract.2021

✦以生肉为主的饮食

近年来,用 生肉饮食 (RMBD)代替更传统的商业干粮来喂养猫狗已经变得越来越流行。生肉饮食提供重要的 健康益处 ,包括 减少牙齿疾病 和清新口气、缓解关节炎、 增强免疫反应 更健康的皮肤 和闪亮的皮毛。

然而生肉饮食也会 改变 宠物体内的 微生物组成 ,增加接触 人畜共患病原体 的风险。

以生肉为主的饮食对猫狗肠道微生物的影响

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Alessandri G,et al.Microb Biotechnol.2020

总而言之,这些研究证据强调了 不同饮食成分 猫狗肠道菌群 的塑造作用。需要根据宠物 具体的状况 选择 合适的饮食

2

年龄

在影响肠道微生物群的众多因素中, 年龄 是对 微生物组成 影响最大的因素之一。肠道微生物群的发育在 出生时就开始了 ,并且其组成会随着宿主生命的 不同阶段而不断演变

关于与年龄相关的差异,常见的发现是随着 年龄的增加 ,肠道微生物组 多样性减少 乳酸杆菌增多。 在一些研究中,观察到 梭杆菌 随着年龄的增长而 显著下降 ,这与在人类中的结果相反。

梭杆菌在人类百岁老人中的流行率(阳性样本的百分比)并 不低于 老年人和年轻人。

接下来以狗为例,具体表述一下 不同生命阶段微生物群的差异

幼犬从出生到成年菌群的变化

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Garrigues Q,et al.Front Vet Sci.2022

✦产前暴露和出生时肠道定植

最初人们认为,哺乳动物的子宫内胎儿期是无菌的,在分娩后的最初几个小时内,通过接触母亲的 阴道 皮肤 摄入母乳 接种微生物

细菌可能在子宫内就从母体转播给胎儿

这种想法最近受到了挑战,因为 分子技术 的出现允许 检测 不同哺乳动物胎盘、子宫或羊水中的细菌,细菌可能在 子宫内从母亲传播给胎儿

通过分析胎粪和胎盘样本的微生物群组成,探索了狗胎儿宫内细菌定植的可能性:在出生后立即收集的86.5%的胎粪样本和57%的胎盘样本中检测到细菌。

在幼犬和人类中,分别来自厚壁菌门和变形菌门的 葡萄球菌属 链球菌属 Neisseria zoodegmatis 是从胎粪和胎盘中分离出的 最常见 的细菌。

葡萄球菌 似乎是母犬 子宫内膜微生物群 最常见 的属之一,而 链球菌 更多地存在于 母犬的阴道 中,这证实了通过阴道分娩出生的幼犬胎粪微生物群部分类似于母犬阴道,并支持微生物的 潜在经胎盘转移

✦幼崽哺乳期乳杆菌丰度增加

出生后,新生小狗的胃肠道很快被微生物定植并且 非常不稳定 。在生命的前2天,微生物群大约 60% 的细菌群落的 厚壁菌门 为主。

注:这个时期微生物群的 低微生物丰度 和多样性 促进了外部细菌的潜在定植

虽然厚壁菌门在最初2日时主导肠道,但在出生后的头几周其 相对丰度显著下降 ,梭状芽孢杆菌属从2日龄幼犬中鉴定出的总序列的 10% 开始下降, 在3周时下降到 1%

尽管厚壁菌门的相对丰度总体下降,但幼犬肠道中 乳杆菌科 的丰度却 增加了100倍 。结合这些细菌 消化牛奶低聚糖 产生乳酸 的能力,这表明幼犬肠道丰度的增加不仅与 氧稳态 有关,还与幼犬在整个新生儿期 摄入的母乳 有关。

从2天到21天,细菌 丰富度显著增加 。这些信息表明,幼犬胃肠道细菌的重要变化发生在生命的 最初几周 ,甚至在幼犬开始吃固体食物之前。

✦断奶引起的微生物群变化

狗的断奶被描述为幼犬饮食从 母乳 逐渐过渡到 固体饮食 ,通常发生在3周大左右,结束于8周左右,此时小狗与母亲分开并且没有无法再喝奶了。

断奶标志着幼犬 肠道菌群 建立和发展的重要一步,因为新型食物的到来 促进 了某些菌群的 丰度和活动

拟杆菌丰度增加

如前所述,拟杆菌从第2天的 <1% 丰度增加到第56天的 39% , 并 一直增加 到成年。

拟杆菌 是狗肠道中一种 多糖降解菌 ,多糖对于断奶后的幼犬来说是必不可少的,因为它们的饮食开始主要由 富含复合碳水化合物 的宠物食品组成。

梭杆菌丰度增加

虽然不像拟杆菌那么重要,梭杆菌在断奶后也看到其 相对丰度增加 ,与狗的年龄呈 正相关

梭杆菌可以 发酵蛋白质 氨基酸 以产生短链脂肪酸和支链挥发性脂肪酸。可以假设断奶后 梭杆菌丰度的增加 肉类产品的摄入 有关。

✦成年后肠道微生物群丰度趋于稳定

犬科动物和猫科动物的 肠道微生物群 在整个成年期 保持稳定 ,到 老年时 会发生进一步变化。衰老通常与 营养 生活方式 生理学 的持续改变有关,伴随着免疫系统的衰退(免疫衰老),导致 慢性低度炎症 ,并对肠道微生物群落产生影响。

3

品种

品种是微生物群 个体间变异 的主要来源。专门探索狗粪便微生物群差异的研究发现 不同品种 之间的α或β多样性没有差异,但 微生物组成存在差异

✦相同饮食和居住条件下不同犬菌群丰度不同

在马尔济斯犬中, 梭杆菌 (Fusobacteria)数量丰富,而在贵宾犬中, 厚壁菌 (Firmicutes)和 放线菌 (Actinobacteria)数量丰富。即使在 相同条件 下饲养并接受相同饮食时也是如此。

然而,由于在这些研究中观察到的大多数狗都超过1岁,该品种对成长中 狗肠道细菌群 的影响仍需要更多探索。

✦同一窝的幼崽菌群更相似

此外,与来自不同窝的幼崽相比,来自同一窝的小狗显示出 更相似的双歧杆菌种群 。这些发现支持这样一种观点,从母亲到她的后代的垂直传播在 新生儿肠道微生物群 生物多样性 组成 方面发挥着关键作用。

4

绝育

绝育 猫狗健康 的影响是一个备受关注的话题,目前有一些研究表明,绝育可能会对宠物的 肠道微生物组成 产生影响。

一项研究发现,绝育后的 雄性猫狗 肠道中的某些菌群数量会发生变化,如 乳杆菌 Lactobacillus )、 双歧杆菌 Bifidobacterium )等菌群的数量会 减少 ,而 肠球菌 Enterococcus )、大肠杆菌( Escherichia )等菌群的数量会 增加 。这些变化可能与 代谢 免疫 等方面有关。

需要注意的是,目前 绝育 宠物肠道微生物 的影响还需要更多的研究来证实,而且不同的 绝育方式 (如手术绝育、化学绝育等)可能会对肠道微生物产生 不同的影响

此外,宠物的饮食、生活环境等因素也会对肠道微生物产生影响,因此在绝育后需要注意宠物的 饮食 生活环境 ,以 维护宠物的肠道健康

5

健康状况及病原体感染

消化系统疾病如 腹泻 、便秘、 胃肠炎 等会对猫狗微生物群产生影响,破坏 肠道微生物群的平衡 ,导致 有益菌的减少 有害菌的增加

免疫系统疾病 如自身免疫性疾病、 过敏 等也会对猫狗微生物群产生影响, 破坏肠道微生物群的平衡 ,导致免疫系统功能异常。

炎症性肠病期间肠道微生物群的紊乱

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

Hernandez J,et al.Microorganisms.2022

✦感染寄生虫改变肠道微生物群

许多 肠道寄生虫 被证明会引起宠物 肠道微生物群 显著改变 ,其中贾第鞭毛虫是一种普遍存在的肠道寄生虫,可导致 腹泻 ,其带来的改变最为明显。

贾第鞭毛虫与许多细菌群落的丰度呈 正相关 ,例如 普雷沃氏菌 Prevotella )和厌氧螺菌( Anaerobiospirillum succiniproducens )。这些细菌会导致 肠道屏障粘液 的脆弱化。这种脆弱化使肠贾第鞭毛虫更容易切割屏障并允许更多 肠道病原体 肠道定植

此外,在22周大的幼犬中,贾第鞭毛虫的高负荷也与 约氏乳杆菌 Lactobacillus johnsonii )的 减少 相关。

这种细菌是 幼犬特有 的,并且由于 免疫调节 病原体抑制 上皮细胞附着 特性,可能在 幼犬肠道健康 的早期发育中发挥重要作用。

✦病毒感染影响肠道微生物群

犬细小病毒 是影响狗的最常见病原体之一,会导致 腹泻 出血性肠炎 和幼犬死亡。在一项研究中,四只幼犬在6周大时自然感染了犬细小病毒, 肠道微生物群发生严重改变 ,变形杆菌 丰度增加 ,主要是肠杆菌科( Enterobacteriaceae ), 拟杆菌 Bacteroidetes )和 梭杆菌 Fusobacteria 丰度减少

有趣的是,犬细小病毒阳性幼犬的这些细菌变化 并不是永久性的 。在感染后2周(一旦从临床细小病毒病中恢复),微生物组成又 恢复 到与非犬细小病毒感染组相似的组成。

6

其他外源化学物质

宠物受益于先进的兽医护理,并接受与人类相同类别的 药物治疗 (如抗生素、抗炎药、疫苗等)。与此同时,其中的 化学成分 也会对 宠物的肠道微生物群 产生影响。

✦药物改变了宠物肠道菌群丰度

近年来,一些研究评估了某些异生素对人类和宠物狗肠道微生物群的影响。给健康狗服用奥美拉唑会导致 厚壁菌门 梭杆菌门 比例升高 ,胃 幽门螺杆菌数量减少 ,十二指肠 总细菌数量增加

双酚A的影响可以推断到人类,因此,宠物被认为是 人类健康 生物哨兵

✦食品内的化学物质对宠物肠道菌群也有影响

除了出于医学原因服用外源*药性**物外,人类和宠物狗每天都会接触到影响宿主和肠道微生物群的 环境化学物质 。研究证明了双酚A(一种广泛存在于食品罐头中的内分泌干扰化学物质)对 宠物肠道细菌 组成的影响。

在许多细菌属和物种中发现了干扰,包括 拟杆菌属 、均匀拟杆菌、 瘤胃球菌属 罗氏菌属 、巨单胞菌属、 梭杆菌属 、链型杆菌属( Catenibacterium )和普氏粪杆菌。

Part 3 宠物肠道菌群影响健康

这里的健康我们分为两部分来讲,一个是影响宠物自身的健康,一个是与主人之间的健康关联。

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

1- 影响宠物自身健康

微生物群 可以影响宿主的许多方面,包括生理、 行为 、繁殖和 健康

胃肠道微生物群 促进食物分解 以及 代谢物的产生 ,如短链脂肪酸、次级胆汁酸等。微生物群还将营养物质和代谢物释放到体内, 影响免疫细胞和炎症 反应等。

这里我们从宠物的肠道菌群 参与消化吸收、影响肠道屏障、影响代谢、免疫、神经系统 等多方面来了解肠道菌群具体如何影响宠物健康。

参与消化吸收

肠道微生物可以分解和代谢宠物食物中的一些难以消化的成分,如 纤维素 、淀粉等,从而 帮助宠物消化 吸收营养物质

例如,碳水化合物发酵导致 短链脂肪酸 的产生,短链脂肪酸可以为肠道上皮细胞的生长发育 提供营养支持 促进 肠道上皮的生长与分化。

蛋白质发酵产生短链脂肪酸、 氨基酸 和支链脂肪酸。

√ 影响微量元素的合成吸收

同时,肠道菌群还参与合成动物生长发育必需的氨基酸、 维生素 等,如B族维生素、维生素K、烟酸、泛酸等。

此外,肠道中微生物还能够能 促进 机体对钙、铁、镁、锌等 多种离子的吸收 ,这些离子对于 促进 身体某些结构的 生长与发育 ,如:骨骼、牙齿等,对体内 氧的输送 等有重要作用。

影响肠道屏障

胃肠道微生物群 促进定植抵抗 ,通过竞争排斥提供针对潜在病原体的 微生物屏障 。这层“菌膜屏障”就像是一层保护伞,对于不慎食入的 病原菌 进行 抑制并排斥 ,维持 体内微生态的平衡状态

宠物肠道中一些有益菌可以与肠道上皮细胞相互作用,促进上皮细胞的修复和再生, 增强肠道屏障的完整性 减少有害物质的渗透

影响免疫功能

√ 影响先天免疫和适应性免疫

例如,在健康成年猫中补充 嗜酸乳杆菌 Lactobacillus acidophilus )可 增加 外周血粒细胞的吞噬能力并 降低 血浆中内毒素的浓度。

此外, 双歧杆菌 Bifidobacterium )能通过刺激免疫细胞产生重要的细胞因子 白介素 促进 动物机体内重要的免疫细胞—— 淋巴细胞的增殖 、分化、成熟, 增强 免疫细胞的对病原体的*伤杀**力。

√ 刺激宿主产生各种抗菌化合物

例如 抗菌肽 。微生物代谢物也可以诱导抗菌肽表达:例如, 短链脂肪酸 石胆酸 可通过不同途径 诱导 抗菌肽LL-37的表达,这在哺乳动物针对侵袭性 细菌感染 的先天免疫防御中起着关键作用。

肠道微生物 可以与宠物的 免疫系统 相互作用,调节免疫系统的功能,从而 帮助宠物 应对病原体的侵袭。

影响代谢

肠道微生物可以产生一些有益的代谢产物,如短链脂肪酸等,这些代谢产物可以 维护肠道黏膜屏障 的完整性, 抑制有害菌 的生长,从而 维护肠道健康

肠道微生物组进行的代谢对宿主的影响

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

Ziese AL,et al.Vet Clin North Am Small Anim Pract.2021

√ 影响代谢相关疾病

•肥胖

肠道微生物群 通过其对肠道的直接影响及其对远端器官的间接影响,与 肥胖 的发展有关。

肠道微生物群会 影响胆汁酸的代谢 ;细菌代谢产生的游离胆汁酸可以抑制细菌种群的生长,例如 乳酸杆菌 双歧杆菌 ,它们被认为可以 预防肥胖

•糖尿病

各种微生物研究表明, 胃肠道微生物群 糖尿病 等肠外疾病中发挥作用。改变的肠道微生物群组成与 猫和狗的糖尿病 的发展有关。

例如,最近的一项研究表明,患有1型糖尿病的狗 肠道菌群失调 ,粪便中浓度发生变化。

此外,与同龄的健康猫相比,患有糖尿病的猫的 肠道微生物多样性显著降低 ,产生丁酸盐的细菌也 减少 了。

•肾脏疾病

慢性肾脏病 是猫和狗 最常见 的疾病之一,有研究发现 肾脏病 肠道微生物群 之间也存在关联。

与健康猫相比,患有慢性肾脏病的猫的粪便微生物组的 丰富性和多样性降低 ,这与先前对患有慢性肾脏病的人类肠道微生物的研究一致。

影响神经系统

越来越多的证据表明 肠道微生物群 与身体的主要神经内分泌系统,即下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴之间的密切相互作用,并将其称为“ 脑-肠微生物轴 ”。

√ 影响情绪和行为

该系统控制应对压力的各种身体过程,从而影响宠物的 行为和情绪 ,如焦虑、抑郁等。有研究发现 肠道微生物群的失衡 会导致猫狗出现抑郁情绪。

√ 记忆力较弱的狗放线菌相对较多

在一项研究中,测量了宠物狗的 肠道微生物群组成 ,并检查了它与 年龄 记忆力 之间的联系。

表现较差(即 记忆力较弱 )的狗的粪便样本中 放线菌 Actinomycetes 相对较多 。这一结果与人类 阿尔茨海默病患者 中某些放线菌的高丰度一致。

注:该研究的局限性包括犬数量 相对较少 、用于测试行为关联的样本量较小以及 品种和喂养方式 差异较大。

因此,宠物的肠道微生物群作为一项 重要的健康指标 ,可以比较全面地了解宠物的肠道微生物组种类、丰度及 整体健康状况 ,包括 菌群失调、疾病风险的评估 等;还可以在一定条件下判断宠物的 情绪和行为

这些数据可以帮助兽医或宠物主人 更好地了解 宠物的状况,并根据检测结果制定 相关的治疗或饮食计划

注:相比于普通的检查,肠道微生物检测只需提取 少量粪便 ,不用带宠物去医院, 更加方便与安全

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

2- 宠物菌群与主人健康的关联

研究发现宠物的 肠道微生物群 与其主人的肠道微生物群存在一定的 相似性 ,因此,通过观察宠物的肠道微生物群情况,可以一定程度上反映出 主人的肠道微生物状况 健康

具体来说,以下是一些可能的方式:

√通过宠物的肠道微生物群反映主人的菌群

研究表明,宠物和主人的肠道微生物群中存在一些 共生菌群 ,如 双歧杆菌 乳酸菌 等,因此可以通过宠物的 肠道微生物群 反映主人的 肠道微生物群 状况。

√通过宠物的微生物群反映主人的疾病风险

宠物与其主人共享家庭环境,因此暴露于 相同的环境因素 。一些研究表明,与没有疾病的狗相比,患有非传染性疾病的狗的主人 更容易 患上述疾病。据报道,与非糖尿病犬相比,患有糖尿病的犬的主人 患2型糖尿病的风险增加

宠物和主人的 肠道微生物群 健康状况与一些 疾病的风险 存在一定的关联,如肥胖、糖尿病、心血管疾病等,因此可以通过 宠物的肠道微生物群 反映主人的 疾病风险

√反映主人的生活方式

宠物和主人的 生活方式 也会对肠道微生物群产生影响,如饮食、运动、应激等,因此可以通过宠物的 肠道微生物群 反映主人的 生活方式

在谷禾肠道菌群检测报告中,就有这样的 特殊案例:

报告显示,该宠物样本菌群构成 非常单一 ,实际测序深度很高,达到10万,但仅检出 167种 菌,绝大部分是 大肠杆菌

下面的表是根据人的菌群结果评估的,可以看到 构成多样性非常低

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

下面是主要菌门和属还有种的构成,种部分列出了注释有菌名称的丰度 大于0.1%以上 的菌。

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

下图是菌属构成表:

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

可以看到,菌属构成中 弯曲杆菌占比较高

除此之外,其他的病原和机会致病菌主要检出了 大肠杆菌 ,占比77%,属于严重超标, 空肠弯曲杆菌 ,产气夹膜菌和痢疾志贺氏菌都有超标:

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

注:空肠弯曲菌(上图中红色箭头指向菌Campylobacter jejuni),有内毒素能侵袭小肠和大肠黏膜引起 急性肠炎

经过沟通后,我们了解的情况如下:

主人反映该宠物猫有 腹泻 ,其主人也有 长期腹泻 情况,因此送检了其本人和宠物猫的粪便样本做肠道菌群检测,了解 菌群构成 ,找出 腹泻原因 ,以便后续治疗。

因此,宠物的 微生物群组成 在一定程度上可以算是主人的 健康哨兵

Part 4 恢复宠物肠道菌群的措施

随着 年龄 生活方式 药物 的影响,健康宠物的 肠道微生物组 平衡可能 受到影响甚至会被破坏 ,从而引发各种 疾病 。我们应该采取 何种方法来恢复其健康 呢?

肠道微生物群可以通过 饮食调整 、抗菌剂、 益生元和益生菌 以及 粪菌移植 进行调节。这些治疗方法每一种都具有不同的 优点 副作用 。因此必须考虑潜在的疾病,因为没有针对所有类型生态失调的治疗方法。

饮食调整

饮食 是影响宠物 肠道微生物群 的重要因素之一, 不同的饮食组成 会对宠物肠道微生物群的生态平衡产生 不同的影响

根据不同宠物制定相对应的饮食

蛋白质、碳水化合物和脂肪是大部分宠物必需的营养物质,是 促进机体生长 重要营养素 。合理控制这些营养素的摄入是 维持肠道健康 的关键。

不同年龄段 的宠物对营养素的 吸收能力 不同。老年犬猫由于肠道 消化功能逐渐退化 ,不能较好地吸收,需要根据不同的 宠物状态 制定 相对应的饮食

适量的功能性脂肪酸,如Omega-3脂肪酸可以 增强宠物机体免疫力 预防炎症 ,减轻其胃肠道疾病的发生。

注意宠物粮成分

宠物食品制造商在其产品中添加的一些成分会对猫狗的 肠道菌群 整体健康 产生负面影响。

人工色素 抗氧化剂 等食品添加剂 减少 肠道细菌的数量。在购买前最好能阅读食物的 配料表 ,选择适合自家宠物当前阶段的粮食。

谷禾在此提出了两种饮食建议供大家参考

•“无谷物狗粮”

存在关于无谷物狗粮的争论。有些兽医认为不应该用任何谷物喂养宠物,有些人则说它可以适量喂养。

不建议吃的原因包括体重增加、胃肠道炎症增加、过敏等。如果狗不耐受谷物,可能会出现皮肤发痒、呕吐、胃部不适、脱毛、腹泻、感染和胀气。

换句话说,如果出现上述症状,可以尝试一下无谷物食物并监测症状是否有所改善。

•在饭菜中加入骨汤

骨汤含有多种有益营养素,但与肠道健康最相关的是胶原蛋白。胶原蛋白是一种结缔组织,有助于维持包括肠道和皮肤在内的身体器官的结构。

狗狗的肠道内部衬有一层叫肠粘膜的组织。粘膜的作用是防止食物分子和细菌等危险物质从肠道进入血液。

然而,粘膜可能会受损,导致肠道变得可渗透。换句话说,像细菌这样的物质可以通过。这就是所谓的“肠漏”。

通过给狗狗吃富含胶原蛋白的食物,比如骨头汤,可以加强粘膜中的结缔组织,从而减少肠漏程度。

让宠物拥有良好的心情

研究发现压力会引起 体内激素 的变化,从而引起 肠道微生物组 的变化。特别是,压力会触发 皮质醇激素 的释放。皮质醇对身体有多种负面影响,包括 血压升高 肠道健康受损

保持良好的心情 有利于宠物 健康成长 ,以下是一些有助于宠物 减轻压力 的方法:

1. 提供足够的运动和活动 :适当的运动和活动可以帮助宠物消耗能量,缓解压力。主人可以带宠物出门散步、玩耍等。

2. 提供安全感 :宠物可能会因为 分离焦虑 或其他原因感到不安。主人可以给宠物提供一个安全的环境,例如提供一个温暖舒适的床铺、一个安静的角落等。

3. 提供适当的社交环境 :宠物需要与其他宠物和人类进行社交互动。主人可以带宠物参加社交活动,例如去公园或参加宠物聚会等。

4 .适当的训练 :训练可以帮助宠物建立自信和独立性,从而 减少压力

施用益生菌、益生元

益生菌、益生元的施用也会 影响和改变微生物群的组成 。益生菌和益生元已经在人类中广泛运用,在 宠物 中也同样适用,现在许多宠物粮中已经 添加了益生菌

许多在宠物健康方面研究的益生菌属于 乳杆菌属 双歧杆菌属 肠球菌属

益生菌可以通过多种机制改变常驻微生物组,包括通过代谢相互作用 刺激常驻细菌的生长 改变病原菌的丰度 ,或通过与宿主 上皮细胞 上皮免疫系统 的相互作用 间接影响健康

益生菌对狗的治疗作用

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

Mondo E,et al.Open Vet J.2019

一些研究报告了在宠物饮食中 添加益生元 的好处。事实上,它们能 调节肠道微生物群 并保护动物免受肠道感染。

猫和狗接受益生元的治疗效果

猫肠道菌群活性显微镜,猫肠道菌群类型图

Mondo E,et al.Open Vet J.2019

注意

一些人建议益生菌中使用的细菌最好来自 宿主同一物种的肠道 ;然而,对于目前市场上用于猫和狗的大多数益生菌而言,情况并非如此,并且没有研究将狗或猫来源的 益生菌的功效 与来自其他物种的市售菌株进行比较。

对市售兽医益生菌的审查揭示了 质量问题 ,包括标签不准确和 生存能力差 ; 其他人对安全性提出了担忧,还需要更多研究来了解在猫和狗中使用益生菌的效果。

抗生素治疗

当饮食调整不起作用时,患有 慢性肠病 的狗和猫会接受 抗生素治疗

常用的抗生素:

甲硝唑

甲硝唑对粪便微生物组和代谢组有显著影响,无论是单独使用还是与水解蛋白饮食结合使用。

施用甲硝唑后,微生物组丰富度降低。微生物组的变化伴随着粪便乳酸杆菌增加、粪便和血清中氧化应激标志物增加以及胆汁酸转化受损

泰乐菌素

泰乐菌素用于治疗对泰乐菌素有反应的慢性腹泻,这通常会影响成年犬。许多研究强调了它的效率,但其作用机制仍然未知。

恩诺沙星

恩诺沙星是另一种用于治疗肠病的抗生素。它是一种氟喹诺酮,可用于治疗肉芽肿性结肠炎

使用抗生素同时还会减少有益菌

需要注意的是,使用抗生素治疗某些疾病存在 禁忌症 。事实上,大量使用抗生素可能会 减少有益菌 的数量, 促进潜在病原体 数量的增加,并 促进抗菌素耐药现象 的发生。

在停用抗生素后,微生物的变化可能会 持续数年 ,而一些细菌类群的数量可能 永远不会恢复 到初始状态。

一些研究人员表明,抗生素实际上会 改变微生物组成 ,从而 降低细菌多样性 ,因此它们会导致 生态失调 的发生。在过去的几年中,抗菌素耐药性的现象 不断增加 ,并具有重要意义。人类与宠物的密切关系甚至会导致 抗菌素耐药性细菌 转移人体。

粪菌移植

调节肠道微生物群的一种新方法是 “粪便微生物群移植” 。粪菌移植是指将来自供体的粪便物质溶液施用到受体中,主要是为了 改变受体的微生物组成

该手术可通过十二指肠镜检查、鼻胃管/鼻空肠管、结肠镜检查、灌肠或口服胶囊进行。

患有肠病的狗经粪菌移植后得到改善

报告证实一只患有 难治性炎症性肠病 的贵宾犬在 粪菌移植 后也产生了 积极作用 。这只狗通过灌肠接受了九次粪菌移植。6个月后,狗的临床炎症性肠病活动指数和粪便稠度 得到改善

另一项研究描述了一只患有 慢性结肠炎 艰难梭菌感染 的8个月大的法国斗牛犬。这只狗接受了单次口服粪菌移植。 排便频率 粪便稠度 在2至3天后 显著改善 ,至少6个月未观察到复发。

对患有 急性腹泻 的犬只进行一次粪菌移植效果 非常成功 。使用粪菌移植代替抗生素可以 预防负面后果 ,例如微生物多样性降低、特定细菌类群发生变化、丰度和代谢转变。

粪菌移植对宠物其他慢性疾病也具有治疗效果

粪菌移植在治疗患有 慢性肠病 或胰腺外分泌功能不全等 慢性疾病 的狗时也显示 有效的结果 。需要注意的是,在粪便移植几天后病情有所好转,但随后往往会 复发 。因此,在大多数情况下可能需要 多次粪菌移植

如今,在动物实践中,粪菌移植有可能 改善 与生态失调相关的急性和慢性疾病的 健康状况 。由于对其使用的研究较少,其标准化需要进一步研究。

噬菌体

噬菌体是一种能够 侵染细菌 的病毒,是生物圈中广泛分布,但是关于这方面的研究和应用还较少。

噬菌体可以裂解消灭有害菌

噬菌体通过尾丝蛋白与宿主菌表面受体特异性结合侵染细菌使其裂解, 精准消灭有害菌 不影响有益菌

30分钟内可杀灭 99.9% 的宿主菌,且 不受细菌耐药性 限制。

面对细菌耐药、抗生素残留等问题,噬菌体作为天然的细菌杀手,是 防治细菌性疾病 最佳选择

有研究表明,噬菌体可以裂解肠道中的有害菌例如 沙门氏菌 大肠杆菌 降低 了肠道有害菌数量, 有益于 肠道有益菌(如乳酸菌类)的繁殖和生长,起到了 调节肠道菌群 的作用。

噬菌体还有利于 免疫器官 的发育和 体液免疫 功能的 提高

结语

研究宠物的微生物群不仅有益于 其自身的健康 ,也有益于它们 主人的健康 ,因为伴侣动物与人类具有 相同的生活环境 、相似的饮食模式和 微生物群落

对于猫狗的 肠道菌群 仍然有很多未知和亟待发掘的意义,有望成为一种非常有价值的 检测和干预渠道 。谷禾欢迎更多相关领域的合作伙伴共同推进和完善猫狗相关肠道菌群的研究和应用。

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