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     ·全能选手“微生物”在法医、临床和科研上的“用武之地”
     ·想大声告诉你《阅微基因》在哪里

随着美国人类微生物组计划(HMP、iHPM)、欧盟肠道宏基因组计划(MetaHIT、MGP)等不断推进，微生物组研究已成为当前最热门的领域之一。

在我国，微生物组研究也实现了从追跑、跟跑到并跑国际水平的一个大跨越。未来，微生物组的研究将越来越受重视。

由中国科学院微生物研究所、中国生物工程学会，中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室承办的“2018(第二届)人体微生物组与健康学术年会” (简称“学术年会”)，定于2018年10月15日-16日在北京·星光梅地亚酒店举行。

本次会议邀请的嘉宾可谓是“大牌”云集，包括了高福、李兰娟、田志刚和宁光等四位院士和众多知名微生物领域的大家们，他们将围绕口腔、呼吸道、胃肠道、泌尿生殖道微生物组，大数据分析与挖掘等专题进行深入交流讨论，共同推进中国人体健康微生物组计划的立项与执行。







阅微基因具有法医、临床和科研三大业务板块。微生物与其常用的测序技术在这三个领域都有用武之地，今天大阅哥就来谈一谈：


(1)辅助个体识别

不同生存环境与生活方式的个体具有不一样的微生物群落构成，每个人身体不同部位的微生物组成也各有其多样性，且不同个体间同一部位的微生物也复杂多变。微生物的这种个体化差异与独特性，表明其可能作为个体识别的一种有效的辅助方式。
 
(2)鉴定案发现场物证来源

在法医学领域，土壤、水体甚至植物等与案发现场相关的可疑物证可为犯罪嫌疑人和犯罪现场是否具有关联提供极为重要的证据。

不同的土壤或水体有着自己特殊的微生物组成特点。以往对上述物证的检验主要包括颜色、质地、物质成分以及对地质学特征加以区别，但这种鉴别的方法存在着局限性。高通量测序技术的出现与发展，使得微生物基因测序也成为了应用于法医物证鉴定的指标之一。
 
(3)药物滥用检测

对于毒品摄入的鉴定，常规体内检测主要是以尿液、血液或器官作为检验材料。

但毒品在人体内有一定的代谢周期，超过代谢周期的时间期限则很难甚至无法检测到毒品的摄入情况。而口腔微生物的改变或可成为检测药物滥用的辅助办法。

例如：甲基苯丙胺(冰毒)滥用者一般都伴有口腔疾病，严重者甚至可以发展为“冰毒嘴”。而滥用冰毒会改变口腔微生物群落构成，通过微生物组学测序技术分析检测口腔微生物可以判断被检测者是否存在滥用冰毒的情况，而这种检测并不受甲基苯丙胺在体内代谢的影响。 对于海洛因、鸦片、大麻等其他毒品的检测也可以通过这种方法。
 
(4)判定死亡时间

在很多法医案件中，蝇蛆等昆虫常常用来作为判定死者死亡时间的依据，而近期，研究人员将目标从蝇蛆等昆虫转向了分解死亡动物的细菌和真菌等微生物，这种方法有潜力被发展成为检测尸体死亡的新方法。

对微生物来说，尸体无疑相当于一座“宝矿”，其营养比腐烂的植物丰富的多。平常生活环境下这些微生物的数量很少，一旦开始取食尸体，它们就会迅速繁衍。更重要的是，当尸体被分解时，随着时间的流逝，微生物群落会以一种高度可预测的方式发生变化，而这对于法医专家们来说，这可能是一个非常可靠的“时钟”。

因此，利用强大的基因测序技术检测尸体上的这些微生物，以确定受害者的死亡时间是非常有可能实现的。


(1)病原微生物的检测

病原微生物是指可以侵犯生物体，引起感染甚至传染病的微生物，或称病原体。病原体中，以细菌和病毒的危害性最大，其他还包括寄生虫、原虫、真菌、支原体、衣原体等。

传统的病原微生物检测方法包括直接涂片镜检、分离培养、生化反应、血清学反应等。

随着医学微生物学研究技术的不断发展，病原学诊断早已不再局限于病原体水平，目前深入到分子水平、基因水平的检测手段不断出现并被应用于临床。

例如核酸分子杂交技术、基因芯片技术和基因测序等，这些方法自动化程度高，快速省时、结果精确，可以准确灵敏地鉴定病原微生物。基于分子水平的基因测序技术更是可以针对疑难危重的疾病以及不同感染症候群(如血流感染、中枢神经系统感染以及呼吸系统感染等)进行准确的诊断和评估。
 
(2)肠道微生物与多种疾病

众多研究表明，肠道微生物的一举一动和人类健康可谓是息息相关。

一系列慢性疾病的发生和预防中都存在着肠道微生物的身影，包括癌症、炎症、代谢疾病、心血管疾病、自身免疫病、神经学和精神病学相关的疾病。

目前科研人员大部分的工作集中在探索人类疾病和肠道微生物潜在的因果关系以及相关的微生物介导的疾病机制中。
 
(3)肠道微生物与肿瘤用药

2017年11月2日，Science杂志在这一天内同时刊登出了两篇关于肠道微生物与抗PD-1对上皮性肿瘤和黑色素瘤治疗疗效之间关系的文章。

两组实验都利用了微生物测序技术、小鼠粪便移植等实验技术，证明了肠道微生物调控着癌症免疫疗法的效果。因此，肠道微生物的群落结构在将来很可能成为预测抗PD-1/PD-L1疗效的指标。


在科研领域，针对不同环境中的微生物，都有相关的研究目的。

土壤、根系、根内生菌的微生物研究集中在探究不同地域和气候下微生物物种和功能差异。活性污泥、深海微生物的研究集中在可再生生物资源里微生物的组成及功能；污水、垃圾、淤泥中的微生物研究主要是探究在环境治理过程中微生态的变化与应用潜能；动物肠道、胃、口腔和皮肤等微生物的研究集中在菌群组成、功能与疾病之间的关系探究或者不同营养状态或免疫水平下微生物物种和功能的差异；最后，发酵产物如酒曲、酸奶或培养菌群的研究主要集中在发酵过程中微生物群落和功能发生的变化。

近些年以来，众多微生物组研究成果已多次出现在《Science》、《Nature》、《Cell》等顶级期刊上，并逐渐在对慢性病预防和控制、亚健康调理、医疗理念的革命和新技术发展等领域产生重大影响。本次会议会有更多的微生物研究的干货，欢迎各位老师同学前来探讨交流哦！
 
当然，微生物这座“宝矿”，还有着更多的潜在应用等着人们去挖掘，让我们一起努力吧。

 阅微基因展位 

阅微基因展位：C01