沙门菌作为一种具有常见人畜共患潜力的病原体，每年导致超过1.35亿人感染。可以通过食源性链等途径传播到人。某些血清型如鼠伤寒沙门菌及其变异体，除了具有广泛感染人和动物的能力之外，还能在特定宿主生态位中实现持续感染循环。如具有人侵袭性感染的ST313，猪适应性的U288，牛适应性的DT204等。最近我们陆续报到了我国家禽产业宿主专性（eLife. 2025 Mar 4;13:RP101241；Natl Sci Rev. 2023 Sep 2;10(10):nwad228）和动物宿主适应性相关病原及其变异体（Poult Sci. 2025 Jan;104(1):104646），而对于我国鸽产业相关的研究仍较少。对动物源宿主适应性病原及其遗传决定因子的研究有助于对新发传染病的预防和控制。
近日，乐敏课题组在PLoS Pathogens杂志发表题为A genomic and phenotypic investigation of pigeon-adaptive Salmonella的研究论文，该研究立足兽医临床与实践中难题，从动物疫情暴发事件中，提炼科学问题和开展创新性研究。课题组针对2021年中国河南省的三起鸽副伤寒（pigeon paratyphoid）暴发事件，鉴定出了53株鸽源STM。全基因组测序及耐药性分析结果表明，这三次暴发由不同克隆的STM引起，分别属于ST128-DT2和ST19-DT99基因型遗传分支。进一步的全球系统进化分析显示，这些病原菌可能起源于美国，通过鸽蛋的跨国贸易传播至中国以及在河南省内跨境传播。抗生素耐药性试验发现，ST128-DT2菌株携带较少的耐药基因，而ST19-DT99菌株表现出多重耐药性（MDR），对氨基糖苷类、四环素类和磺胺类抗生素均表现出较强的耐药性。这一发现凸显了跨国动物贸易中风险。
基于贝叶斯时空框架，研究人员发现ST128-DT2菌株可能是由ST19-DT99进化而来，并表现出更强的鸽宿主适应性。进一步的体外和体内实验揭示了鸽适应性STM的特殊生物学特征：它们携带更多的假基因（pseudogenes），可能有助于逃避免疫系统的识别；相比泛嗜性STM，这些菌株表现出更强的生物膜形成能力，并且在高温（42°C）环境下具有更快的生长速率，表明它们可能已适应鸟类更高的体温环境。进一步的细菌毒力和侵袭试验（包括体外和体内试验）显示，与广泛宿主范围的 STM 相比，鸽子宿主适应性 STM 携带较少的抗性基因，表现出较高的侵袭指数和假基因水平，显示出非rdar（红色干燥粗糙）表型，并具有较强的生物膜形成能力。此外，它们在小鼠中表现出较低的毒力和侵袭性，但在鸽子模型中表现出较强的宿主适应性特征。这些综合结果支持了 DT2 和 DT99 噬菌体型STM对鸽子宿主的适应性。此外，我们研究还鉴定了粘附定植因子FimH的关键突变，可能于家禽适应性相关。
这一研究填补了鸽适应性沙门菌在基因组流行病学和生物学特性上的研究空白，为家禽养殖业提供了重要的防控策略依据。研究结果提示，针对鸽副伤寒的防控措施应关注跨国传播途径，并加强耐药菌株的监测。此外，研究团队建议养殖企业优化管理模式，如加强环境消毒、避免野生鸟类进入鸽舍，并在疾病暴发时合理使用抗生素，以防止耐药菌株的进一步扩散。这一研究不仅深化了我们对病原菌宿主适应性的理解，也为未来禽类沙门菌防控策略的制定提供了重要参考。
国科大杭州高等研究院生命与健康科学学院为第一单位，乐敏研究员为通讯作者。目前课题组公开招聘博士后，欢迎相关领域的优秀博士申请（http://hias.ucas.ac.cn/life/info/1443/1957.htm）。
