產氣莢膜梭菌曾被稱為魏氏梭菌，首次由Welchii和Nutall從一具腐敗的血管中產生氣泡的人類尸體中分離得到，并以Welchii命名為魏氏梭菌。產氣莢膜梭菌是一種不嚴格厭氧、可產生孢子的革蘭氏陽性菌。該菌在血液瓊脂培養基中在厭氧的條件下培養24h后，其菌落直徑通常在3-5mm左右，呈灰色、圓形。大多數情況下，菌落周圍有兩個由其外毒素perfringolysin引起的內部完全溶血環，以及一個外部的不完全溶血環。有一部分產氣莢膜梭菌不攜帶分泌外毒素perfringolysin的基因，因此這些菌株可能不會顯示通常看到的特征性雙溶血區。
產氣莢膜梭菌在自然界中的分布極廣，如土壤、飼料、食物、糞便以及人畜胃腸道等，在一定條件下可導致家禽嚴重的全身性和腸道疾病，包括氣性壞疽、食物中毒和非食源性腹瀉、小腸結腸炎和壞死性小腸結腸炎等嚴重癥狀，因此給全球家禽業造成嚴重的損失。
產氣莢膜梭菌的致病性很大程度上歸因于其感染腸道后分泌產生的外毒素。研究表明，其龐大的毒素庫包含多種外毒素，其中主要的外毒素分別為α外毒素（CPA）、β外毒素（CPB）、ε外毒素（ETX）、ι外毒素（ITX）；腸毒素（CPE）、壞死性腸炎B樣毒素（NetB）。臨床上可根據這六種主要的外毒素類型將產氣莢膜梭菌分為A、B、C、D、E、F、G七種毒素型（表1）。其中產氣莢膜梭菌F和G菌株是基于腸毒素和壞死性腸炎B樣毒素的發現而新產生的分型。此外，不同型的產氣莢膜梭菌菌株可以產生近20種所謂的微量毒素，如δ溶血素、產氣莢膜梭菌大細胞毒素（TpeL）及FPO等。
表1 產氣莢膜梭菌七種毒型分泌外毒素情況
產氣莢膜梭菌作為腸道中的主要菌群之一，對于腸道穩態的穩定是必不可少的。雞群在一定條件下感染產氣莢膜梭菌后導致其數量劇增，引起雞群腸道內環境穩態失衡。與此同時產生大量外毒素，對腸道上皮細胞產生嚴重的損傷，從而導致雞群發生壞死性腸炎。
產氣莢膜梭菌缺乏許多參與氨基酸生物合成的相關基因，因此在雞群體內只能通過降解組織來獲得生長所必須的營養物質，而其降解組織的能力主要取決于其產生的多種外毒素。產氣莢膜梭菌外毒素可根據其活性分為膜損傷酶、成孔毒素、細胞內毒素和水解酶。其中膜損傷酶α外毒素主要通過水解宿主細胞膜成分來損傷靶細胞膜。成孔毒素是該菌外毒素中最大的一類包括θ外毒素、NetB、β2外毒素和腸毒素。該類毒素可通過宿主細胞膜導致膜形成小孔或大孔，導致宿主細胞死亡。細胞內毒素主要被內化到宿主細胞中以破壞細胞骨架，包括TpeL外毒素。最后，水解酶參與降解或水解與宿主細胞表面相關的底物，包括多糖降解酶（例如唾液酸酶和透明質酸酶）和蛋白酶（例如膠原酶）。
感染產氣莢膜梭菌的雞群通過分泌多種外毒素作用于腸上皮組織，使其遭到破壞，釋放更多供該菌利用的營養物質，促進菌體增殖，如此循環往復，最終使腸道上皮組織發生壞死性腸炎。腸道發生壞死性損傷后，造成上皮細胞消化吸收功能降低，導致飼料利用率不足，從而降低其生產性能。長此以往，雞群會發生消瘦、脫水、腹瀉、生長緩慢等臨床癥狀，嚴重的話會導致雞群死亡[7]。
(1) 飼料因素
飼料因素是常見的引起雞壞死性腸炎的一個非傳染性因素，飼料中營養物質的配比可能會引起對雞發生NE。多項研究表明，飼料中含有太多的非淀粉多糖（NSP），例如β-葡聚糖或阿拉伯木聚糖，會增加食糜的粘度并使雞易患NE。飼喂含有小麥或大麥的日糧時，食糜粘度較高會導致在腸道中的轉運時間延長，這可能是腸道粘度與梭菌計數直接相關的原因。
飼料的大量動物源性蛋白質使雞群易患NE。甘氨酸是刺激α毒素生長和產生的氨基酸之一，并且與腸道中產氣莢膜梭菌的數量呈正相關。胰蛋白酶抑制也是產氣莢膜梭菌引起的腸道疾病的誘發因素，因為小腸中的胰蛋白酶會破壞產氣莢膜梭菌毒素。此外，飼料顆粒的大小已被證明會影響腸道中產氣莢膜梭菌的數量。與粗飼料相比，高研磨飼料可使產氣莢膜梭菌增殖更快且數量更多。
(2) 球蟲因素
球蟲病是一種由各種艾美爾球蟲引起，寄生在家禽腸道并殺死上皮細胞的一種原蟲病。當雞群感染球蟲后導致加禽腸道黏膜上皮損傷后，可能引發某些產氣莢膜梭菌快速增殖并產生多種外毒素損傷腸道引起家禽壞死性腸炎。球蟲感染誘導的黏液生成也可能很重要。因為在艾美球蟲感染期間，蛋白質（包括血漿）泄漏到腸腔中，為產氣莢膜梭菌增殖和毒素產生提供了富含蛋白質的營養物質。因此，臨床上經常使用球蟲與產氣莢膜梭菌一起誘導動物產生NE。
(3) 菌株因素
產氣莢膜梭菌在致病過程中可產生多種外毒素，早期研究表明α外毒素是導致雞產生壞死性腸炎的主要因素[9]。但隨著越來越多的研究表明NetB毒素才是致病的關鍵。NetB毒素基因又與近期發現的NELoc-1、NELoc-2和NELoc-3有密切的關系，其中NELoc-1和NELoc-3是由質粒編碼的[10]。另外，TpeL毒素會對NetB陽性的A型CP有加強的效果，可以導致更加嚴重的NE發生。
肉雞壞死性腸炎是由產氣莢膜梭菌A、C、G型菌株引起的，其產生的α外毒素是引起氣性壞疽以及壞死性腸炎的主要原因，有時會伴隨著艾美爾球蟲的感染。在傳統肉雞飼養中，從兩周齡(WOA) 到屠宰的任何時間均有可能感染產氣莢膜梭菌，并會產生臨床和亞臨床癥狀。
壞死性腸炎的突出特征是急性死亡的臨床癥狀，家禽死亡率可高達50%。其臨床癥狀包括抑郁、脫水、嗜睡、羽毛褶皺、腹瀉以及飼料轉化率降低等。肉眼可見最明顯的病變見于小腸，但也可見于其他器官，如盲腸、肝臟和腎臟。其中十二指腸、空腸和回腸，有時還有盲腸，表現為壁薄、易碎、擴張并充滿氣體。粘膜表面覆蓋著灰色（棕色）至黃色（綠色）的白喉膜或假膜。此外，在瀕臨死亡的雞群中往往伴隨著多種臟器如肝臟、脾臟、心臟和腎臟的充血，并且紅細胞形狀不規則甚至會發生溶血。
當雞群表現為亞臨床癥狀時，往往導致生產性能下降。在這種情況下，僅發現腸道粘膜的局灶性壞死。研究表明，通過實驗接種產氣莢膜梭菌可產生亞臨床癥狀，具體表現為十二指腸的輕微壞死，回腸則不太常見。除了常見的壞死性腸炎的臨床表現外，亞臨床感染也可能與肝炎或膽管肝炎有關。其表現為肝臟體積明顯增大，呈淡色網狀圖案，有時帶有星狀病灶。組織病理學表現為膽管增生、纖維素樣壞死、膽管炎等。有學者成功使用產氣莢膜梭菌誘導雞產生壞死性腸炎的癥狀，表現如圖1：
(1) 接種疫苗圖1雞壞死性腸炎的不同病變。A：空腸段外翻。沒有肉眼可見的病變。B：空腸段外翻。黏膜內無明顯潰瘍，但整個黏膜表面覆蓋一層黏附松散的纖維蛋白。C：空腸段外翻。粘膜有一個凹陷性潰瘍，潰瘍床內有急性鮮紅色出血，周圍有少量的纖維蛋白結痂。D：空腸段外翻。粘膜有一個凹陷的潰瘍，潰瘍床內有深綠色黑色的色素，表面有少量的纖維蛋白結痂。e-f：空腸段外翻。黏膜有凹陷性潰瘍，潰瘍周邊被厚厚的、緊密黏附的纖維蛋白層、壞死組織和炎性細胞覆蓋。g-h：空腸段外翻。黏膜被纖維蛋白、壞死組織和炎癥細胞形成的大而融合的斑塊(g)覆蓋，并延伸至腸黏膜的廣泛區域(h)。
接種疫苗是預防疾病最有效的方法之一。疫苗有助于身體的免疫系統識別和根除威脅生命的病原體。梭菌疫苗含有一種或多種由產氣莢膜梭菌、諾氏梭菌和敗血梭菌產生的外毒素，已被證實對包括家禽在內的多種家畜動物具有保護作用。此外，大量研究表明接種全福爾馬林滅活疫苗、細菌類毒素疫苗、類毒素疫苗、基因工程苗、多價苗等均已觀察到接種疫苗和未接種疫苗的動物之間存在顯著差異。
(2) 飼料添加劑
口服對宿主健康有益的益生菌如蠟樣芽胞桿菌等，通過競爭營養物質、降低pH和產生特定的抗菌物質去抑制有害菌。其次可以添加益生元，它可通過有選擇性的刺激結腸中無害細菌的生長和活性，對宿主產生積極影響，有利于改變結腸微生物菌群，從而提高總體腸道健康。此外，許多植物提取物和精油已被證明對產氣莢膜梭菌具有體外生長抑制活性，例如百里香酚。
(3)其他防控方式
NetB毒素是一種穿孔素，其已被證實對雞腸道上皮細胞具有毒性作用[18]。目前膽固醇已被證實在NetB成孔過程中行使很重要的作用。這一機制的發現對預防產氣莢膜梭菌降低其毒性提供重要依據[19]。另外微量元素的添加也是一種重要的促生長和防病方式，例如硒元素可促進機體免疫力并增強機體抗氧化能力。研究表明，在18日齡雞胚中注入硒，隨后將雛雞感染產氣莢膜梭菌，結果表明注入硒的雛雞具有更高的抗NetB和抗α毒素抗體。