食源性寄生虫常入侵宿主肠道皮层,引起粘膜免疫反应。刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)感染C57BL/6J小鼠可致CD4~+T细胞/IFN-γ介导的致死性回肠炎,并引起肠道菌群严重失调。肠杆菌科细菌(如大肠杆菌,Escherichia coli)常在菌群失调中得到大量繁殖,但该现象背后机制尚不清晰。本研究探索弓形虫感染-宿主免疫-菌群失调之间的关系及导致菌群失调机制。分析发现T.gondii感染C57BL/6J小鼠后肠道粘膜诱导型一氧化氮合酶(iNOS)及其副产物硝酸盐表达量显著上升,同时肠道菌群硝酸盐代谢能力显著加强。删除CD4~+T细胞的小鼠感染T.gondii后,肠道iNOS表达量下降,肠杆菌科细菌繁殖得到抑制,说明菌群失调跟肠道iNOS表达相关。硝酸盐呼吸代谢辅酶(钼辅酶)敲除后,E.coli菌株在感染T.gondii小鼠肠道的繁殖能力显著下降,说明E.coli繁殖跟硝酸盐还原酶有关。硝酸盐还原酶缺失株/野生株竞争实验表明,在小鼠感染T.gondii后,E.coli可利用肠道免疫反应中产生的硝酸盐作为厌氧呼吸能源,数量得以快速扩增。在髓样细胞STAT1 (LysMcre-STAT1)基因缺失小鼠肠道,T.gondii大量复制,E.coli繁殖倍数却减少,表明巨噬细胞的IFN-γ/STAT1/iNOS通路可有效控制寄生虫扩增,但同时产生了硝酸盐能源库,加剧了菌群失调。本研究结果说明肠道免疫反应虽然对病原控制至关重要,但却以菌群失调和免疫损伤为代价。