腫瘤內(nèi)微生物群是調(diào)控腫瘤發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移及治療響應(yīng)的關(guān)鍵因子。在肺癌、肝癌、膽管癌多種實(shí)體瘤中，特異性微生物群落通過重塑免疫微環(huán)境、調(diào)控代謝通路等方式影響腫瘤生物學(xué)行為。但因其低豐度與環(huán)境復(fù)雜性使分離培養(yǎng)與精準(zhǔn)檢測極具挑戰(zhàn)。

微基生物依托高通量培養(yǎng)組學(xué)平臺(tái)與專屬培養(yǎng)基體系，搭建分離培養(yǎng)+FISH原位驗(yàn)證全流程服務(wù)，可對(duì)肺癌、肝癌、膽管癌、宮頸癌等多種實(shí)體瘤組織開展功能菌株的分離、鑒定與定位驗(yàn)證，形成完整研究閉環(huán)。

腫瘤微環(huán)境與腫瘤內(nèi)微生物群示意圖

一、常見腫瘤微生物樣本類型

腫瘤微生物研究的樣本類型覆蓋組織、體液及專屬特色樣本，不同樣本可從不同維度解析腫瘤微生物的分布、功能及與機(jī)體的關(guān)聯(lián)，為多方位研究提供樣本支撐。

腫瘤組織樣本：原發(fā)性腫瘤組織、轉(zhuǎn)移性腫瘤組織及癌旁正常組織，是直接解析腫瘤微環(huán)境中微生物群落組成與功能的核心樣本。常見類型有肺癌組織、肝癌組織、宮頸癌組織、乳腺癌組織、胰腺癌組織、胃癌組織等。

體液樣本：血液、腹水、胸腔積液、膽汁、十二指腸液等，可用于探究腫瘤微生物的全身性分布及轉(zhuǎn)移特征，為液體活檢相關(guān)研究提供支撐。

其他樣本：口腔癌患者的口腔黏膜樣本、結(jié)直腸癌患者的糞便樣本等，可用于分析腫瘤微生物的來源及與機(jī)體微生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)。

不同腫瘤類型的腫瘤微生物示意圖

二、腫瘤微生物科研核心方向及研究現(xiàn)狀

當(dāng)前腫瘤微生物研究已從菌群組成分析，邁向單菌株功能驗(yàn)證與空間定位的新階段。微基生物在提供測序服務(wù)之外，更專注于腫瘤樣本的微生物分離培養(yǎng)，并搭配高靈敏、高特異性 FISH 技術(shù)，為科研提供從菌株獲取到原位驗(yàn)證的完整解決方案。

1）腫瘤微生物核心研究方向

核心技術(shù)支撐：分離培養(yǎng) + FISH原位驗(yàn)證雙技術(shù)體系  

2）部分腫瘤樣本分離菌株及主要功能研究

注意：所有腫瘤相關(guān)菌株的分離均需嚴(yán)格控制無菌操作、設(shè)置陰性對(duì)照，結(jié)合FISH檢測驗(yàn)證菌株原位定位，避免污染干擾。微基生物可根據(jù)不同腫瘤類型及菌株特性，提供全流程分離培養(yǎng)與功能驗(yàn)證服務(wù)，助力科研人員高效開展研究。

三、文獻(xiàn)案例  腫瘤駐留葡萄球菌通過乳酸介導(dǎo)的信號(hào)軸促進(jìn)轉(zhuǎn)移定植

文獻(xiàn)：Yu H, et al. Lactate production by tumor-resident Staphylococcus promotes metastatic colonization in lung adenocarcinoma. Cell Host & Microbe, 2025.

該研究首次揭示，腫瘤駐留葡萄球菌（S.nepalensis和S.capitis）通過分泌乳酸激活MCT1-假性缺氧-NDRG1信號(hào)軸促進(jìn)肺腺癌（LUAD）轉(zhuǎn)移定植的分子機(jī)制，其中微生物組學(xué)分析為研究發(fā)現(xiàn)核心肺腺癌轉(zhuǎn)移關(guān)聯(lián)菌屬奠定了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

（一）微生物組學(xué)分析技術(shù)

1.16S rRNA基因測序：對(duì)LUAD患者原發(fā)灶、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、非轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)樣本進(jìn)行16S rRNA基因高通量測序，完成菌群組成的初步篩選；

2.微生物培養(yǎng)組學(xué)：采用多培養(yǎng)條件（好氧/厭氧+5%羊血/5%瘤胃液）對(duì)LUAD原發(fā)灶新鮮樣本進(jìn)行富集培養(yǎng)，分離獲得患者來源的純細(xì)菌菌株；

3.熒光原位雜交（FISH）：采用葡萄球菌特異性Cy5標(biāo)記探針，對(duì)福爾馬林固定石蠟包埋（FFPE）樣本進(jìn)行雜交染色，判定葡萄球菌陽性閾值（Cy5陽性面積>0.9%）；

4.實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qPCR）：采用葡萄球菌特異性Taqman探針，以S.nepalensis為陽性對(duì)照建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，定量臨床樣本中葡萄球菌的DNA含量，實(shí)現(xiàn)葡萄球菌豐度的精準(zhǔn)定量。

（二）微生物組學(xué)檢測結(jié)果

16S rRNA基因測序：明確葡萄球菌為LUAD轉(zhuǎn)移灶特異性富集菌屬

圖A：發(fā)現(xiàn)隊(duì)列樣本排除標(biāo)準(zhǔn)流程圖；圖B：菌屬水平菌群相對(duì)豐度堆疊圖；

圖C：Shannon指數(shù)α多樣性箱線圖；圖D：LEfSe分析差異富集菌屬圖；

圖E：葡萄球菌在不同樣本中的相對(duì)豐度箱線圖；圖F：葡萄球菌特異性FISH染色圖片；

圖G：不同葡萄球菌豐度LUAD患者的Kaplan-Meier無病生存期（DFS）曲線。

檢測結(jié)論：16S rRNA基因測序結(jié)合FISH/qPCR驗(yàn)證，明確了葡萄球菌在LUAD原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中特異性富集，且其豐度與患者復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)升高、無病生存期縮短顯著相關(guān)，是LUAD轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵關(guān)聯(lián)菌屬。

微生物培養(yǎng)組學(xué)：從LUAD腫瘤組織中分離獲得葡萄球菌菌株

微生物培養(yǎng)組學(xué)技術(shù)流程圖

檢測結(jié)論：對(duì)18例LUAD原發(fā)灶新鮮樣本進(jìn)行多條件富集培養(yǎng)與鑒定，成功分離獲得12株純細(xì)菌菌株，其中6株為葡萄球菌屬；結(jié)合功能實(shí)驗(yàn)篩選出4株具有促轉(zhuǎn)移潛能的菌株，其中S.nepalensis和S.capitis的促轉(zhuǎn)移效應(yīng)最顯著。

靶向驗(yàn)證：葡萄球菌在LUAD遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶中存在且與復(fù)發(fā)相關(guān)

(b) 熒光原位雜交（FISH）探針標(biāo)記的尼泊爾葡萄球菌和大腸桿菌熒光圖像 

(c) 肺腺癌患者總生存期（OS）的 Kaplan-Meier生存曲線（驗(yàn)證隊(duì)列 1）

(d) 熒光定量 PCR（qPCR）檢測的葡萄球菌載量與FISH熒光強(qiáng)度的相關(guān)性散點(diǎn)圖

(e, f) 驗(yàn)證隊(duì)列1中不同復(fù)發(fā)狀態(tài)肺腺癌患者的葡萄球菌載量qPCR定量柱狀圖

(g, h) 驗(yàn)證隊(duì)列1中不同復(fù)發(fā)狀態(tài)肺腺癌患者的葡萄球菌FISH熒光強(qiáng)度柱狀圖 

(i) 2 例肺腺癌患者原發(fā)灶與配對(duì)轉(zhuǎn)移灶中葡萄球菌的代表性FISH圖像

檢測結(jié)論：qPCR與FISH檢測均證實(shí)，術(shù)后12個(gè)月內(nèi)復(fù)發(fā)的LUAD患者腫瘤組織中葡萄球菌豐度顯著高于無復(fù)發(fā)生存超5年的患者（均 P<0.05）；在LUAD患者腎上腺、肝臟等遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶中檢測到葡萄球菌信號(hào)，證實(shí)葡萄球菌可隨LUAD細(xì)胞發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。

以上研究通過16S rRNA基因測序、培養(yǎng)組學(xué)、FISH/qPCR靶向驗(yàn)證的多維度微生物組學(xué)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“篩選差異菌屬-分離活菌菌株-驗(yàn)證臨床關(guān)聯(lián)”的完整研究鏈條。

四、微基生物全方位優(yōu)勢(shì)

參考文獻(xiàn)

1.Gao Z, et al. Heterogeneity of intratumoral microbiota in tumor microenvironment and tumor development. Med Research, 2025.

2.Chai X, et al. Intratumor microbiome features reveal antitumor potentials of intrahepatic cholangiocarcinoma. Gut Microbes, 2023.

3.Kong C, et al. Antagonistic interactions of Faecalibacterium prausnitzii and Bacteroides fragilis in CRC. Gastroenterology, 2026.

4.Yu J, et al. Gut-liver translocation of Klebsiella pneumoniae promotes HCC. Nature Microbiology, 2025.

5.Yu H, et al. Lactate production by tumor-resident Staphylococcus promotes metastatic colonization in lung adenocarcinoma. Cell Host & Microbe, 2025.

6.Colbert L E, et al. Tumor-resident Lactobacillus iners confer chemoradiation resistance via lactate-induced metabolic rewiring. Cancer Cell, 2023.

7.Zepeda-Rivera M A, et al. Fusobacterium sphaericum sp. nov., isolated from human colon tumor, adheres to colonic epithelial cells and induces IL-8 secretion. Gut Microbes, 2025.

微基生物｜腫瘤微生物分離培養(yǎng)+FISH檢測服務(wù)，賦能科研新突破，首發(fā)于微基生物。

微基生物依托成熟高通量測序平臺(tái)與專業(yè)科研團(tuán)隊(duì)，基于權(quán)威文獻(xiàn)建立標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)體系，為客戶提供專業(yè)、精準(zhǔn)的DNA噬菌體富集、純化、高通量測序與深度功能解析一站式服務(wù)。

一、適用檢測樣本類型

水體樣本：唾液、自然水體（河流/湖泊/海洋）、飲用水、生活/工業(yè)廢水、養(yǎng)殖水體等；

固相樣本：土壤、糞便、淤泥、沉積物、固廢（生活垃圾/畜禽糞便/工業(yè)固廢）等；

氣相樣本：環(huán)境空氣、室內(nèi)空氣、廢氣、粉塵等；

生物樣本：動(dòng)物腸道內(nèi)容物、動(dòng)植物體表拭子、體液、組織勻漿等；

食品/加工環(huán)境樣本：食品原料、加工半成品、生產(chǎn)車間拭子、加工廢水/廢渣等。

二、樣本檢測流程

關(guān)鍵處理技術(shù)：采用0.22μm濾膜去除細(xì)菌及雜質(zhì)，保留噬菌體顆粒；針對(duì)低豐度樣本，通過宿主菌富集法提高噬菌體檢出率；純化過程結(jié)合PEG沉淀與色譜技術(shù)，確保噬菌體純度≥95%。

三、分析方法  

高通量測序獲得的原始數(shù)據(jù)經(jīng)多步驟質(zhì)控與分析，實(shí)現(xiàn)噬菌體群落的物種解析與功能挖掘，具體分析流程如下：

四、微基生物檢測服務(wù)優(yōu)勢(shì)

1.技術(shù)團(tuán)隊(duì)：經(jīng)驗(yàn)豐富的生物學(xué)專家團(tuán)隊(duì)，確保實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作和數(shù)據(jù)分析的專業(yè)性。

2.先進(jìn)的檢測平臺(tái)：配備qPCR、ddPCR、高通量測序平臺(tái)，提供多樣化、高精度的檢測方案。

3.生物信息學(xué)分析：提供噬菌體組裝、分類、功能注釋等分析，幫助客戶深入解讀數(shù)據(jù)。

4.定制化服務(wù)：根據(jù)客戶的具體科研需求，提供個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

5.質(zhì)量控制：樣本接收到報(bào)告輸出，全程嚴(yán)格遵循質(zhì)量管理體系，確保結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性。

五、服務(wù)承諾與交付

交付內(nèi)容：檢測報(bào)告（含樣本信息、處理流程、原始數(shù)據(jù)、結(jié)果分析）、原始測序數(shù)據(jù)；

交付周期：常規(guī)檢測10–15個(gè)工作日；

定制化服務(wù)：根據(jù)科研需求定制靶向噬菌體檢測、多樣性分析、體外互作驗(yàn)證等方案。

六、核心參考文獻(xiàn)解讀

文獻(xiàn)1：噬菌體研究工具與多領(lǐng)域應(yīng)用（Bisen et al., 2024）

該文獻(xiàn)系統(tǒng)證實(shí)：噬菌體廣泛分布于水、土壤、空氣、污水、養(yǎng)殖環(huán)境等各類生態(tài)系統(tǒng)，分離、純化、鑒定技術(shù)是噬菌體研究的核心基礎(chǔ)。

1.噬菌體分離與純化技術(shù)

噬菌體分離技術(shù)：直接平板法、噬菌體富集法、吸附法、過濾/超濾法；分離實(shí)驗(yàn)流程包括樣本采集、富集、過濾、檢測實(shí)驗(yàn)。

噬菌體純化技術(shù)：噬菌體純化是從環(huán)境混合物中獲取高濃度、高純度噬菌體顆粒的關(guān)鍵步驟，常用方法包括色譜法、PEG沉淀、氯化銫密度梯度離心、雙水相系統(tǒng)。

噬菌體檢測采用多種前沿技術(shù)，包括高通量篩選（HiTS）、噬菌斑實(shí)驗(yàn)、PCR、qPCR、微滴數(shù)字 PCR（ddPCR）、質(zhì)譜、下一代測序（NGS）。2.噬菌體檢測技術(shù)進(jìn)展

噬菌體檢測與表征技術(shù)合集

噬菌體在解決細(xì)菌耐藥、環(huán)境污染、食品安全等全球性問題上具有不可替代的作用，未來需通過標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)流程、合成生物學(xué)改造及多學(xué)科交叉合作，進(jìn)一步挖掘噬菌體的應(yīng)用價(jià)值，推動(dòng)其從基礎(chǔ)研究走向臨床、食品、環(huán)境治理等實(shí)際場景的規(guī)?；瘧?yīng)用。

文獻(xiàn)2：環(huán)境噬菌體是抗生素耐藥基因重要儲(chǔ)存庫與傳播載體

該研究通過宏基因組測序證實(shí)：污水處理、養(yǎng)殖環(huán)境中噬菌體攜帶大量抗生素耐藥基因（ARGs），并存在穩(wěn)定的“核心耐藥基因組”，可通過轉(zhuǎn)導(dǎo)介導(dǎo)耐藥基因跨菌株傳播。

研究主題：解析養(yǎng)豬場污水處理系統(tǒng)中噬菌體組結(jié)構(gòu)，明確噬菌體攜帶的抗生素耐藥基因（ARGs）特征，揭示噬菌體介導(dǎo)耐藥基因傳播的機(jī)制。該研究以宏基因組測序?yàn)楹诵臋z測方法，針對(duì)DNA噬菌體開展系統(tǒng)性研究。

樣本類型：養(yǎng)豬場污水處理5個(gè)節(jié)點(diǎn)水樣（進(jìn)水、好氧池、中間池、兼性池、出水）；

檢測方法：以宏基因組高通量測序?yàn)橹饕夹g(shù)手段，結(jié)合噬菌體組分離富集技術(shù)，對(duì)污水樣本中的DNA噬菌體進(jìn)行全基因組測序與數(shù)據(jù)分析；

實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示

噬菌體組分類組成與污水處理影響

A：噬菌體科水平（長尾/肌尾/短尾科）與宿主菌分布；B：污水處理對(duì)三大優(yōu)勢(shì)噬菌體科豐度的影響；C-E：3科噬菌體在各處理段的豐度變化；F：臨床耐藥菌專屬噬菌體的豐度層級(jí)。

結(jié)果顯示：污水處理系統(tǒng)中長尾科、肌尾科、短尾科為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)噬菌體，處理工藝不改變其豐度次序，但好氧/兼性環(huán)境對(duì)噬菌體具有明顯選擇性，且噬菌體宿主覆蓋多種耐藥菌，存在較高耐藥傳播風(fēng)險(xiǎn)。

噬菌體攜帶耐藥基因類型與豐度分布

A：18類ARGs的亞型數(shù)量統(tǒng)計(jì)；B-C不同ARGs類型的覆蓋度（豐度）；

D：96種ARGs亞型的豐度聚類熱圖，分為4組，核心基因高豐度穩(wěn)定存在。

結(jié)果顯示：噬菌體共攜18類96種抗生素耐藥基因，以MLS和四環(huán)素類耐藥基因?yàn)橹?，并存在一組在所有樣本中均高豐度存在的核心耐藥基因，其類型分布與細(xì)菌耐藥組高度一致。

耐藥基因作用機(jī)制分類覆蓋度

細(xì)菌（A）與噬菌體（B）中各類耐藥基因的豐度分布

結(jié)果顯示：噬菌體對(duì)耐藥基因具有明顯選擇偏好，優(yōu)先富集核糖體保護(hù)蛋白與ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體相關(guān)基因，且污水處理過程顯著改變噬菌體中耐藥基因豐度，對(duì)細(xì)菌耐藥組影響較小。

核心耐藥基因在污水處理過程的動(dòng)態(tài)變化

A：噬菌體基因組中7個(gè)核心ARGs的豐度變化；B：細(xì)菌基因組中同一組核心ARGs的豐度變化；C：核心ARGs在噬菌體與細(xì)菌間的差異顯著性統(tǒng)計(jì)（或聚類熱圖）。

結(jié)果顯示：7個(gè)核心耐藥基因在噬菌體中于好氧和中間段顯著富集，而在細(xì)菌中無明顯波動(dòng)，證明是噬菌體特異性選擇導(dǎo)致耐藥基因富集。

MLS與四環(huán)素類耐藥基因系統(tǒng)發(fā)育樹

A：MLS耐藥基因進(jìn)化樹，噬菌體基因集中在核糖體保護(hù)分支；

B：四環(huán)素耐藥基因進(jìn)化樹，噬菌體基因同樣富集于核糖體保護(hù)分支，證實(shí)特異性偏好。

結(jié)果顯示：MLS與四環(huán)素類耐藥基因進(jìn)化樹顯示，噬菌體來源基因高度集中在核糖體保護(hù)蛋白分支，表明噬菌體通過特異性/側(cè)向轉(zhuǎn)導(dǎo)定向攜帶特定耐藥基因，并非完全隨機(jī)的普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)。

通過測序分析發(fā)現(xiàn)，該水處理環(huán)境中的DNA噬菌體組存在一個(gè)高度核心化的抗生素耐藥基因庫，且耐藥基因可通過噬菌體實(shí)現(xiàn)跨菌株傳播；揭示了噬菌體在環(huán)境耐藥基因擴(kuò)散中的關(guān)鍵作用，也印證了DNA噬菌體高通量測序?qū)Νh(huán)境微生物生態(tài)研究的重要價(jià)值。

噬菌體作為環(huán)境微生物生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，其研究對(duì)于理解環(huán)境健康、抗生素耐藥性傳播、水處理工藝優(yōu)化等方面具有不可估量的價(jià)值。通過我們專業(yè)的環(huán)境噬菌體檢測服務(wù)，共同揭示微生物世界的奧秘，為您的科研項(xiàng)目提供強(qiáng)有力的支持！

參考文獻(xiàn)：

·Bisen, P., Gupta, S., & Singh, R. (2024). Bacteriophages in nature: recent advances in research tools and diverse environmental and biotechnological applications. Environmental Science & Technology, 58(12), 5245–5262.

·Wang, Y., Li, J., Zhang, L., & Chen, H. (2021). Metagenomics of wastewater phageome identifies an extensively cored antibiotic resistome in a swine feedlot water treatment environment. Environmental Microbiology, 23(9), 3845–3860

DNA噬菌體高通量測序檢測服務(wù)，首發(fā)于微基生物。

微基生物依托前沿科研成果與技術(shù)積累，搭建了從樣本采集、宿主核酸去除、文庫構(gòu)建、深度測序到生物信息學(xué)分析的全流程優(yōu)化體系，實(shí)現(xiàn)高宿主樣本中微生物的精準(zhǔn)、高靈敏度解析，檢測成功率與數(shù)據(jù)可靠性遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平，為科研工作者提供穩(wěn)定、可靠、高靈敏度的專業(yè)檢測服務(wù)。

一、高宿主DNA污染微生物常見樣本類型

臨床樣本：呼吸道樣本（支氣管肺泡灌洗液、痰液、唾液等）、腫瘤組織樣本、皮膚拭子等；

食品樣本：乳品種類、發(fā)酵食品、生鮮食品基質(zhì)樣本等；

環(huán)境樣本：各類含高宿主/宿主類雜質(zhì)的環(huán)境拭子、水體沉積物等；

二、高宿主DNA污染樣本檢測難點(diǎn)

有效測序數(shù)據(jù)利用率極低：宿主DNA占比超90%，微生物序列被大量宿主序列淹沒，導(dǎo)致有效測序數(shù)據(jù)利用率極低，難以捕捉痕量微生物的序列信息。

微生物檢測偏差顯著：宿主DNA干擾會(huì)引發(fā)微生物群落偏差，PCR擴(kuò)增效率低等問題，無法真實(shí)反映樣本中微生物的實(shí)際組成與豐度。

常規(guī)處理方法弊端突出：常規(guī)宿主去除方法操作繁瑣、對(duì)樣本要求嚴(yán)苛（如不適用于凍存樣本）、易造成微生物DNA損失、引入系統(tǒng)性偏倚等，嚴(yán)重影響檢測結(jié)果的可靠性。

低生物量樣本測序失敗率高：部分高宿主樣本同時(shí)存在低生物量特征，常規(guī)實(shí)驗(yàn)流程難以滿足文庫構(gòu)建要求，易導(dǎo)致測序?qū)嶒?yàn)失敗。

三、高宿主呼吸道樣本宿主DNA去除方法的科研驗(yàn)證

文獻(xiàn)：Host DNA depletion on frozen human respiratory samples enables successful metagenomic sequencing for microbiome studies.    

本研究圍繞冷凍無保護(hù)劑的人類呼吸道高宿主樣本開展宿主DNA去除方法的系統(tǒng)評(píng)估，為高宿主樣本宏基因組測序提供標(biāo)準(zhǔn)化方案。

1.研究樣本：高宿主冷凍人呼吸道樣本：支氣管肺泡灌洗液（BAL）、鼻拭子、痰液

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：系統(tǒng)評(píng)估lyPMA、Benzonase、HostZERO、MolYsis、QIAamp 5種主流宿主DNA 去除方法的效果，設(shè)置未處理對(duì)照組，同時(shí)設(shè)立模擬微生物群落陽性對(duì)照、試劑空白陰性對(duì)照；通過qPCR定量、深度宏基因組測序、微生物分型、功能預(yù)測、微生物活力驗(yàn)證等多維度分析，結(jié)合因果中介分析、PERMANOVA等統(tǒng)計(jì)方法，全面驗(yàn)證宿主去除方法的效率、特異性、低偏倚性。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示

高宿主呼吸道樣本宿主DNA去除實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)框架

本研究對(duì)支氣管肺泡灌洗液（BAL）、鼻拭子、痰液三種呼吸道高宿主樣本，設(shè)置未處理對(duì)照組與5種宿主DNA去除處理組，同時(shí)設(shè)置模擬群落、試劑陰性對(duì)照，通過qPCR、宏基因組測序、微生物分型、功能預(yù)測等多維度分析，驗(yàn)證不同去除方法的效果。

按樣本類型分層的微生物（非病毒）和病毒宿主屬相對(duì)讀長豐度圖

A/B：危重患者BAL樣本，A為前10非病毒微生物物種，B為前10病毒宿主屬（以細(xì)菌屬為單位，因DNA病毒多為噬菌體，按宿主屬表征）；

C/D：健康成人鼻拭子樣本，C為前10非病毒微生物物種，D 為前10病毒宿主屬；

E/F：pwCF患者痰液樣本，E為前10非病毒微生物物種，F(xiàn)為前10病毒宿主屬；

結(jié)果顯示：宿主DNA去除可有效提升微生物有效測序深度，顯著降低高宿主樣本的測序失敗率，同時(shí)能清晰解析樣本中微生物的群落結(jié)構(gòu)。

按樣本類型和處理方法分層的微生物α/β多樣性圖

A：微生物α多樣性；B：病毒α多樣性，（BAL樣本多數(shù)無病毒讀長，僅展示鼻拭子和痰液）；

C：微生物β多樣性，表征處理組與未處理組的群落結(jié)構(gòu)差異；

D：病毒β多樣性，BAL 樣本因病毒檢測失敗未納入。

結(jié)果顯示：宿主DNA去除可顯著提升高宿主樣本的微生物物種豐富度。

微生物（非病毒）和病毒宿主屬的差異豐度火山圖

全樣本水平的非病毒微生物物種（A）和病毒宿主屬（B）差異豐度火山圖

結(jié)果顯示：樣本類型對(duì)微生物和病毒豐度的影響遠(yuǎn)大于宿主去除處理，體現(xiàn)出呼吸道微生物群落的固有樣本特異性；宿主去除對(duì)部分類群豐度存在物種特異性效應(yīng)，且噬菌體與其細(xì)菌宿主的豐度變化無強(qiáng)協(xié)同性，這或與噬菌體分布、細(xì)菌細(xì)胞壁特性相關(guān)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)證實(shí)宿主DNA去除是高宿主呼吸道樣本測序的必要操作，方法選擇需適配樣本類型（QIAamp為通用優(yōu)選），樣本保存處理需注意冷凍保護(hù)與痰液樣本的胞外DNA問題；同時(shí)驗(yàn)證冷凍無保護(hù)劑樣本可實(shí)現(xiàn)高效宿主去除，還確定0.5-2百萬微生物reads為該類樣本測序深度的飽和閾值，為相關(guān)研究提供了實(shí)用方案和參考。

四、微基生物服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

高成功率：全流程優(yōu)化體系適配各類高宿主樣本，檢測成功率遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平，解決低生物量、高宿主樣本測序失敗率高的問題。

高靈敏度：高效宿主去除+深度測序+精準(zhǔn)分析，可捕捉樣本中豐度低至痕量的微生物信號(hào)，真實(shí)反映微生物群落組成。

低偏倚：定制化宿主去除方案結(jié)合嚴(yán)格的質(zhì)控體系，最大限度降低微生物DNA損失與群落結(jié)構(gòu)偏倚，檢測結(jié)果更可靠。

強(qiáng)兼容：支持冷凍、FFPE、新鮮等多種保存狀態(tài)的樣本，適配臨床、食品、環(huán)境等多領(lǐng)域研究需求。

全流程服務(wù)：提供從樣本采集指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)操作、測序到數(shù)據(jù)分析的一站式服務(wù)，配套詳細(xì)的研究報(bào)告，滿足科研論文發(fā)表、課題研究等多種需求。

微基生物始終以科研需求為導(dǎo)向，專注于微生物檢測技術(shù)的創(chuàng)新與科研轉(zhuǎn)化，以專業(yè)的技術(shù)體系、嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)質(zhì)控、個(gè)性化的科研服務(wù)，為高宿主DNA污染樣本的微生物組學(xué)研究提供最優(yōu)技術(shù)解決方案，助力科研工作者攻克技術(shù)難點(diǎn)！詳情咨詢：021-50763698.

高宿主DNA污染微生物樣本檢測服務(wù)，首發(fā)于微基生物。

針對(duì)這類樣本，微基生物建立了專屬的實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系和數(shù)據(jù)分析流程，以遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平的檢測成功率，為科研工作者提供精準(zhǔn)、可靠的檢測服務(wù)。

一、痕量/低豐度微生物樣本的常見類型

· 人體相關(guān)：血液、腦脊液、胎盤、胎兒組織、母乳、呼吸道分泌物等；

· 自然環(huán)境：極地超干旱土壤、深層地下沉積物、飲用水、高空大氣等；

· 其他：植物種子、極端環(huán)境巖石、實(shí)驗(yàn)室潔凈表面等。

二、痕量/低豐度微生物樣本檢測的難點(diǎn)

信號(hào)易被污染掩蓋：目標(biāo)微生物DNA/RNA占比極低，甚至低于檢測儀器的基礎(chǔ)識(shí)別閾值，少量外源污染即可覆蓋真實(shí)信號(hào)。研究顯示，低豐度微生物（相對(duì)豐度<1%）檢測誤差率可達(dá)60%以上，甚至?xí)贸鐾耆喾吹奈⑸锒鄻有越Y(jié)論。

樣本價(jià)值極高且不可重復(fù)：極端環(huán)境樣本、人體組織樣本等的獲取成本極高，部分樣本無法重復(fù)采集。若因污染導(dǎo)致檢測失敗，會(huì)造成樣本浪費(fèi)，實(shí)驗(yàn)成本增加及研究周期延長。

數(shù)據(jù)解讀易誤判：傳統(tǒng)去污染工具難以區(qū)分“既是污染又是樣本原生微生物”的類群，且低生物量樣本的真實(shí)信號(hào)與污染信號(hào)易重疊，導(dǎo)致誤判或漏判。

低/高生物量環(huán)境微生物細(xì)胞數(shù)量對(duì)比圖

三、權(quán)威共識(shí)指引：污染防控的核心邏輯

發(fā)布在《Nature Microbiology》上的權(quán)威共識(shí)“Guidelines forpreventing and reportingcontamination in low-biomassmicrobiome studies”明確指出，低生物量微生物組研究的核心挑戰(zhàn)是“信號(hào)與噪聲的博弈”，污染可能貫穿研究全流程，需從采樣、實(shí)驗(yàn)、分析到報(bào)告建立全鏈條防控體系。

研究全流程污染來源與防控對(duì)照示意圖

各環(huán)節(jié)污染路徑：

1.采樣階段：目標(biāo)樣本可能接觸外部污染物（如采樣環(huán)境中的微生物），或與其他樣本交叉污染；

2.DNA提取階段：試劑、提取設(shè)備可能引入外部污染物，同時(shí)不同樣本間可能發(fā)生交叉污染；

3.文庫制備與測序階段：文庫試劑、測序平臺(tái)可能引入污染，還可能出現(xiàn)“標(biāo)簽跳躍”導(dǎo)致的序列錯(cuò)配污染。

防控對(duì)照設(shè)計(jì)：每個(gè)環(huán)節(jié)均需設(shè)置對(duì)應(yīng)對(duì)照，且對(duì)照需全程跟隨樣本處理流程，確保能精準(zhǔn)定位污染發(fā)生的具體環(huán)節(jié)；陰性對(duì)照用于識(shí)別外源污染（如試劑、環(huán)境），陽性對(duì)照用于校準(zhǔn)檢測極限、監(jiān)控交叉污染。

四、痕量微生物樣本：牛乳樣本檢測的污染

《The impact of kit, environment and sampling contamination on the observed microbiome of bovine milk》的研究以14頭健康奶牛為對(duì)象，采集腺泡乳、剝離乳、乳頭頂端、乳頭管樣本，同時(shí)設(shè)置空氣空白、采樣空白、提取空白等多重陰性對(duì)照，通過兩種算法系統(tǒng)識(shí)別污染，其結(jié)果深刻揭示了低生物量樣本檢測的核心問題：

1.75%以上的測序數(shù)據(jù)為污染序列，主要來自DNA提取試劑盒、擠奶廳空氣、乳頭皮膚，而非牛乳本身；

2.不同類型樣本污染路徑存在差異：腺泡乳主要受試劑盒污染，剝離乳是“環(huán)境+采樣+試劑盒”三重污染，乳頭組織則主要被空氣微生物污染；

3.去污染后，牛乳的真實(shí)優(yōu)勢(shì)微生物僅為葡萄球菌屬、不動(dòng)桿菌屬，多樣性遠(yuǎn)低于乳頭皮膚，此前許多被認(rèn)為是牛乳原生的微生物（如擬桿菌屬、假單胞菌屬）實(shí)為污染導(dǎo)致的“假陽性”。

牛乳樣本測序數(shù)據(jù)污染占比示意圖

研究顯示75%以上的測序數(shù)據(jù)為污染序列，僅不足25%為牛乳原生微生物序列，直觀印證了低生物量樣本中污染信號(hào)對(duì)真實(shí)信號(hào)的嚴(yán)重掩蓋，也凸顯了精準(zhǔn)去污染的必要性。

牛乳樣本不同污染來源貢獻(xiàn)占比圖

研究顯示不同類型樣本的污染路徑具有顯著特異性:腺泡乳主要受DNA提取試劑盒污染（占比7.6%），剝離乳受空氣（11.7%）、采樣工具（5.1%）、試劑盒（4.7%）三重污染，乳頭組織則以空氣微生物污染為主（平均38.3%），為針對(duì)性設(shè)計(jì)污染防控方案提供了實(shí)證依據(jù)。

去污染前后牛乳微生物組多樣性對(duì)比圖

研究顯示：去污染后，牛乳的優(yōu)勢(shì)微生物僅為葡萄球菌屬（4.9%）、不動(dòng)桿菌屬（4.2%），多樣性遠(yuǎn)低于乳頭皮膚樣本；此前許多被認(rèn)為是牛乳原生的微生物（如擬桿菌屬、假單胞菌屬），實(shí)為污染導(dǎo)致的“假陽性”，說明有效的去污染流程是獲取真實(shí)微生物組信息的關(guān)鍵。

牛乳樣本優(yōu)勢(shì)微生物組成對(duì)比圖

研究顯示：去污染后，牛乳樣本中葡萄球菌屬、不動(dòng)桿菌屬為核心優(yōu)勢(shì)類群，而乳頭皮膚樣本中放線菌屬、棒狀桿菌屬等占比更高，進(jìn)一步印證了低生物量樣本經(jīng)污染去除后，其微生物組成與相鄰環(huán)境樣本存在顯著差異，也體現(xiàn)了精準(zhǔn)去污染對(duì)區(qū)分樣本固有微生物組的重要意義。

五、微基生物服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

檢測成功率行業(yè)領(lǐng)先：針對(duì)血液、極地土壤等難處理樣本，檢測成功率遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平；

結(jié)果精準(zhǔn)可靠：多技術(shù)交叉驗(yàn)證，污染去除率≥95%，假陽性率顯著低于傳統(tǒng)方法；

個(gè)性化定制：根據(jù)樣本類型、研究目標(biāo)定制實(shí)驗(yàn)方案與分析流程；

全程技術(shù)支持：從樣本采集指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到數(shù)據(jù)解讀，提供一對(duì)一專業(yè)服務(wù)。

微基生物始終專注于微生物檢測技術(shù)的創(chuàng)新與突破，以專業(yè)技術(shù)、嚴(yán)格質(zhì)控與個(gè)性化服務(wù)，為痕量微生物樣本檢測提供優(yōu)質(zhì)解決方案。歡迎科研工作者前來咨詢了解，共同攻克低生物量樣本研究的技術(shù)瓶頸！

痕量/低豐度微生物樣本檢測服務(wù)，首發(fā)于微基生物。

一、常見樣本類型

乳制品：酸奶、奶酪、發(fā)酵乳飲料等，日常生活中常見的乳酸菌來源。

發(fā)酵食品：泡菜、酸菜、發(fā)酵豆制品、發(fā)酵肉制品等，傳統(tǒng)發(fā)酵工藝中蘊(yùn)含著豐富的乳酸菌。

動(dòng)物腸道內(nèi)容物：豬、牛、羊、雞等動(dòng)物的腸道是乳酸菌的天然棲息地。

土壤：土壤含有豐富的微生物，其中包括乳酸菌。富含腐殖質(zhì)的土壤中，乳酸菌的含量相對(duì)較高。

二、檢測服務(wù)項(xiàng)目

依據(jù)項(xiàng)目需求選擇相應(yīng)檢測服務(wù)。亦不局限于所列，微基生物可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，針對(duì)性設(shè)計(jì)開發(fā)。

三、直觀化檢測結(jié)果展示

1.菌落形態(tài)和細(xì)胞形態(tài)：通過觀察菌落和細(xì)胞形態(tài)，對(duì)乳酸菌類型進(jìn)行初步判斷

2.16SrRNA基因測序的系統(tǒng)發(fā)育樹：明確菌株種屬關(guān)系

3.目標(biāo)菌株全基因組測序：深入解析菌株遺傳特性和進(jìn)化關(guān)系

4.抗菌活性檢測：篩選具有抗菌活性的菌株

四、微基生物服務(wù)優(yōu)勢(shì)

專業(yè)技術(shù)平臺(tái)：配備先進(jìn)的微生物分離培養(yǎng)與檢測設(shè)備，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

專業(yè)的團(tuán)隊(duì)：擁有經(jīng)驗(yàn)豐富的微生物學(xué)專家和技術(shù)人員，為您提供專業(yè)的技術(shù)支持和解決方案。

全流程質(zhì)控：從樣本接收、處理到數(shù)據(jù)分析與報(bào)告生成，提供全流程的科研服務(wù)支持。

個(gè)性化定制服務(wù)：根據(jù)客戶的具體需求，定制個(gè)性化的研究方案，滿足不同客戶的多樣化需求。

五、服務(wù)周期

分離鑒定與初步篩選：3-4周；

菌株分離鑒定與功能評(píng)價(jià)：6-8周

注：具體周期以合同約定為準(zhǔn)，若實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)樣本問題（如雜菌污染嚴(yán)重）或結(jié)果需重復(fù)驗(yàn)證，周期會(huì)相應(yīng)調(diào)整，我們將提前告知并協(xié)商解決方案。

六、犬乳中乳酸菌的研究成果

Isolation and evaluation of multi-functional properties of lactic acid bacteria strains derived from canine milk.2024

項(xiàng)目背景：某寵物食品公司計(jì)劃開發(fā)功能性寵物益生菌產(chǎn)品，需從健康犬乳中分離具有耐胃腸道環(huán)境、抗菌活性的乳酸菌菌株。

實(shí)驗(yàn)方法：

1.樣本處理：采集健康犬的乳樣本，立即低溫保存并運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室，保證樣本的新鮮度和完整性。

2.分離培養(yǎng)與純化：使用MRS培養(yǎng)基對(duì)樣本進(jìn)行乳酸菌的分離培養(yǎng)，通過平板劃線法純化菌株。

3.菌株鑒定：對(duì)純化后的菌株進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察、革蘭氏染色、catalase試驗(yàn)初步篩選；利用16SrRNA基因測序進(jìn)行精確鑒定，確定菌株種屬。

4.菌株功能特性檢測：開展耐酸、耐膽鹽、耐人工胃腸液等抗逆性檢測，黏附性檢測以及對(duì)常見病原菌的抗菌活性檢測，全面評(píng)估菌株功能。

結(jié)果展示：

1. 乳酸菌的分離純化與菌種鑒定

2.生長性能評(píng)估與模擬胃腸道環(huán)境耐受性：部分菌株表現(xiàn)出良好的生長態(tài)勢(shì)和環(huán)境耐受性

3.抗致病菌活性檢測表明：部分菌株具有顯著的抗菌效果

4.有益代謝物產(chǎn)生測定顯示：部分菌株能產(chǎn)生豐富的有益代謝物

結(jié)論從犬乳中分離的部分乳酸菌菌株具有良好的耐受性、抗菌活性、抗氧化能力和代謝特性，安全性較高，在寵物健康領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，可作為開發(fā)功能性寵物食品或益生菌制劑的候選菌株，但仍需進(jìn)一步的體內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證其實(shí)際功效。

本文以乳酸菌檢測服務(wù)為例展示服務(wù)流程與能力，微基生物的核心服務(wù)范疇覆蓋多種微生物類型（包括厭氧菌、需氧菌、真菌、海洋微生物、腸道共生菌等），可針對(duì)不同樣本中的目標(biāo)微生物定制全流程檢測方案。

乳酸菌分離培養(yǎng)與功能檢測整體研究服務(wù)，首發(fā)于微基生物。