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在长期进化过程中，肠道菌群与宿主形成了互惠共生的关系，它不仅随宿主生长而变化，还与机体营养物质的消化吸收、代谢、疾病密切相关，影响宿主健康。粪菌干预是调节肠道菌群平衡的途径之一，课题组前期研究发现，外源粪菌干预可改善新生仔猪肠道菌群结构和肠道屏障功能。在此基础上，本研究探讨外源粪菌干预对E.coli K88感染仔猪的腹泻、肠道菌群与代谢、肠道形态与肠屏障的影响。采用16S rDNA高通量测序技术分析肠道菌群结构和多样性，运用GC-MS技术鉴定肠道内容物差异代谢物并分析差异代谢通路，采用Western blot、免疫组化等技术检测肠黏膜紧密连接蛋白与MUC2表达、杯状细胞和sIgA+细胞数量的变化。旨在阐明外源粪菌干预对E.coli K88感染导致的腹泻、肠道损伤的缓解作用，并从肠道菌群结构及其代谢角度揭示作用机理，为通过菌群干预途径改善肠道健康提供新思路。 选择平均体重9.67kg左右的仔猪18头，随机分为3组，每组6头，分别为Blank组、PBS组和FMT组。试验期21天，试验d15-17天，PBS组和FMT组连续灌喂E.coli K88菌液三天;d18-20，FMT组连续灌喂粪便菌悬液三天，PBS组灌喂等量无菌PBS缓冲液;Blank组不作攻毒和粪菌干预处理。试验结束后，屠宰所有试验猪，采集血清、肠道内容物和肠黏膜等样品测定相关指标。 主要结果如下: 1.仔猪增重与临床表现 E.coli K88感染导致仔猪平均日增重明显降低（P＜0.05），感染仔猪经外源粪菌干预后，平均日增重明显提高(P＜0.05)。仔猪感染E.coli K88出现了严重腹泻，体温升高至40.47±1.03℃，且精神沉郁，食欲下降;外源粪菌干预后，受体猪腹泻情况得到明显缓解，体温逐渐恢复正常，精神好转，食欲增加。 2.肠道菌群结构和多样性 E.coli K88感染仔猪肠道菌群的α多样性:Chao1、Observed species、Shannon和Simpson指数无明显变化(P＞0.05);而粪菌干预仔猪肠道菌群的Simpson指数显著提高(P＜0.05)，且Chao1、Observed species、Shannon指数有提高的趋势(P＞0.05)，提示肠道菌群α多样性升高。 E.coli K88感染引起肠道菌群结构明显改变，在门水平，Fibrobacteres、疣微菌门、衣原体门相对丰度显著升高（P＜0.05），黏胶球形菌门相对丰度显著降低（P＜0.05）。在科水平，肠杆菌科和链球菌科相对丰度明显升高(P＜0.05)，琥珀酸弧菌科相对丰度明显降低(P＜0.05)。在属水平，链球菌属、Dialister、Faecalibacterium相对丰度显著升高（P＜0.05），而琥珀酸弧菌属相对丰度显著降低（P＜0.05）。 外源粪菌干预使受体猪肠道菌群结构明显变化。在门水平，变形菌门和螺旋体门相对丰度显著降低(P＜0.05)。在科水平，乳杆菌科明显升高而肠杆菌科相对丰度明显降低(P＜0.05)。在属水平，乳杆菌属、琥珀酸弧菌属、考拉杆菌属、CF231、Parabacteroides相对丰度显著提高而瘤胃球菌属、密螺旋体属相对丰度明显降低（P＜0.05）。 3.肠道菌群功能 E.coli K88感染仔猪经外源粪菌干预后，肠道菌群亚油酸代谢、果糖和甘露糖代谢、赖氨酸生物合成、双酚降解相关基因丰度显著提高（P＜0.05），生物素代谢相关基因丰度显著降低(P＜0.05)。 4.肠道内容物代谢组特征 本试验鉴定出琥珀酸、乳酸、缬氨酸、亮氨酸等58种差异代谢物，主要属于有机酸、碳水化合物、氨基酸等。E.coli K88感染仔猪经外源粪菌干预后，肠道内容物中琥珀酸、乳酸、缬氨酸、亮氨酸等代谢物明显上调;麦芽糖、泛酸、肌醇等代谢物明显下调。富集到的差异代谢通路主要与支链氨基酸代谢、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸代谢、丁酸盐代谢、甲烷代谢、氨酰生物合成、泛酸盐和CoA生物合成相关。 5.肠道形态与肠屏障 E.coli K88感染仔猪接受外源粪菌干预后，十二指肠和空肠绒毛高度显著升高(P＜0.05);空肠隐窝深度显著下降（P＜0.05）;十二指和空肠绒毛高度/隐窝深度也相应升高（P＜0.05）;十二指肠隐窝深度、回肠绒毛高度、隐窝深度、回肠绒毛高度/隐窝深度并无明显变化(P＞0.05);E.coli K88感染导致仔猪空肠绒毛大面积破损，而受体猪空肠绒毛光滑，基本完整。 E.coli K88感染仔猪接受外源粪菌干预后，血清中D-乳酸浓度及二胺氧化酶活性显著降低(P＜0.05);结肠杯状细胞数目明显增多;结肠黏膜MUC2、ZO-1、Occludin蛋白表达水平显著提高(P＜0.05);空肠sIgA+细胞光密度值明显升高（P＜0.05）。 上述结果表明:(1)外源粪菌干预能减少E.coli K88感染仔猪腹泻，提高其增重;(2)外源粪菌干预使仔猪肠道菌群的变形菌门、肠杆菌科相对丰度明显降低，乳杆菌科、琥珀酸弧菌属相对丰度显著提高;(3)代谢组学分析得到了琥珀酸、乳酸、缬氨酸等58种差异代谢物，富集到与支链氨基酸代谢、丁酸盐代谢等相关的7条差异代谢通路;(4)受体猪肠道杯状细胞和sIgA+细胞数量增加，MUC2和紧密连接蛋白表达提高，肠绒毛较为光滑完整。结果提示，外源粪菌干预改善了E.coli K88感染仔猪肠道菌群结构，改变了肠道内容物代谢组特征，进而提高肠屏障相关蛋白表达，改善肠道形态，从而缓解了E.coli K88感染导致的腹泻与肠道损伤。