单细菌细胞

Gasdermin蛋白是人类细胞中在细胞膜上打孔，释放免疫因子并诱导细胞死亡的关键因子。Gasdermin打孔的机制是由caspase介导的，在炎性小体信号传导过程中触发，对防御病原体和癌症至关重要【1】。人类中Gasdermins家族由六个成员组成，GSDMA–GSDME以及pejvakin。但是各种各样的Gasdermin蛋白在进化上的起源以及生物学作用仍然不甚清楚。为此，美国哈佛大学医学院Philip J. Kranzusch研究组与以色列魏茨曼研究所Rotem Sorek研究组合作在Science发文题为Bacterial gasdermins reveal an ancient mechanism of cell death，揭开了细胞焦亡作为细菌以及动物中共有的一种古老的、调节细胞程序性死亡的方式。通过序列分析，作者们发现与哺乳动物Gasdermin蛋白相似不同50个细菌来源的蛋白，其中作者们测定了来自慢生根瘤菌嗜热菌（Bradyrhizobium tropiciagri）和Vitiosangium sp的bGSDMs的晶体结构，结果显示bGSDMs的总体结构都是共享的，与哺乳动物Gasdermin N末端结构具有显著的同源性（图1）。晶体结构分析同时也显示在哺乳动物Gasdermin蛋白中C末端结构，会维持该蛋白处于一种自我抑制的状态；虽然bGSDMs中没有与哺乳动物中Gasdermin蛋白C末端结构相似结构，但是仍然具有自我抑制结构特征（图1）。图1 对细菌来源的Gasdermin蛋白进化保守型以及结构分析随后，作者们想知道bGSDMs在细菌系统中是否有抗噬菌体的功能，作者们发现bGSDMs对大肠杆菌噬菌体具有显著的抵抗性。因此，bGSDMs是细菌“防御工事”中的关键组分。另外，作者们发现bGSDM的激活会诱导细菌细胞膜的破坏，而且在其激活过程中需要蛋白酶的参与，因为引入蛋白酶靶向位点的突变会废除bGSDM的细胞毒性（图2）。图2 蛋白酶参与bGSDM的激活进一步的，作者们对bGSDM的切割过程进行探究。作者们发现bGSDM的切割需要蛋白酶的催化，但是并不需要棕榈酰化修饰。另外，通过质谱分析作者们鉴定到了古字状菌属的Runella中bGSDM的具体切割位点以及处于自我抑制状态的结构生物学基础。通过构建绿色荧光蛋白的融合蛋白，作者们对bGSDM激活的动态过程进行的监测。作者们发现在激活过程中会由弥散分布的形式变成与膜结构存在联系的点状结构，通过透射电镜的检测可以观测到bGSDM切割后会导致细胞膜完整性的破坏，并导致细胞内容物的快速释放。图3 工作模型总的来说，该工作的建立了细菌与哺乳动物中Gasdermin蛋白打孔从而导致的细胞程序性死亡的具体模型（图3），证明了细菌中bGSDM系统可以发挥防御作用，并且该作用依赖于蛋白酶的参与，该工作将有助于深入了解细胞焦亡的具体作用机制以及在进化上的起源。原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj8432

现如今，各类杀菌清洗剂逐渐走进寻常百姓家，因去污快、使用方便备受人们的青睐。近日，霍华德休斯医学研究所的科研人员发现细胞，像很多人一样，竟然也会用“洗涤剂”来抵御细菌。　　这是人类首次发现了人体细胞内具有“洗涤剂”功效的保护性蛋白。相关研究以A human apolipoprotein L with detergent-like activity kills intracellular pathogens为题发表在顶级期刊《Science》杂志。文章指出，科研人员发现了一种名为“ APOL3 ”蛋白质，可以通过溶解细菌膜阻止细胞感染，从而实现细胞自主免疫。　　人体的免疫系统是由特化细胞组成的复杂网络，它们就像一群“保镖”，可以保护人体健康，抵御外来病原微生物，如各种细菌、病毒、寄生虫等，甚至可以预防癌症的形成。但当这些特化细胞被动员的同时，警报信号也会惊扰到正常细胞，身为正义的一方，面对外来入侵者，正常细胞固然不会坐以待毙，可它们到底是如何抵抗病原菌的呢?　　众所周知，沙门氏菌是一种常见的食源性致病菌，据统计在世界各国的种类细菌性食物中毒中，沙门氏菌引起的食物中毒常列榜首。而干扰素是时当机体感染病毒时, 宿主细胞通过抗病毒应答产生的一组结构类似、功能相近的低分子糖蛋白, 是抗病毒感染最重要的一种免疫因子。沙门氏菌(绿色)等微生物感染人类细胞　　因此，研究人员利用沙门氏菌菌株感染了人体内的非免疫细胞，发现警报信号“干扰素 γ(IFN-γ)”会促进非免疫细胞分泌一种蛋白质，以阻止沙门氏菌“接管”人体细胞，为了揭开这种蛋白质的神秘面纱，该研究团队基于CRISPR-Cas9技术筛选了19000多种人类细胞基因，最终锁定了“ APOL3 ”!　　人载脂蛋白L3(APOL3)是一种关键的效应蛋白，遍布于人体的全身，其杀菌机理与清洗剂中的表面活性剂使油性污垢乳化类似，一部分被水吸引，一部分被油脂吸引。APOL3的负染色电子显微镜检查　　当然，APOL3去除的不是衣物上的污垢，而是由脂质分子组成的细菌内膜，当 APOL3 靶向 IFN-γ激活细胞内的病原体时，APOL3会对细菌内膜 (IM) 造成致命的伤害。　　研究指出，当APOL3与干扰素刺激基因 (ISG)编码的蛋白质协同作用时，鸟苷酸结合蛋白 1 (GBP1)会扰乱外膜(OM)抗原的通透性屏障，使APOL3进入细菌内膜，并对细菌进行致命一击。APOL3 通过外膜 (OM) 到达内膜 (IM)　　该研究的通讯作者之一、John D. MacMicking博士表示：“整个除菌过程是高度选择性的，APOL3 避开了细胞膜的主要成分胆固醇，而是针对细菌喜爱的独特脂质。”　　面对外来入侵者，免疫系统变得日渐强大，逐渐进化出了多种途径抵御外敌，未来，期待这项研究会为人类细胞抵御感染提供新的见解。

细菌是一种单细胞生物体，个体非常小，目前已知最小的细菌只有0.2微米长，因此大多只能在显微镜下被看到。细菌广泛分布于土壤和水中，或者与其他生物共生。人体身上也带有相当多的细菌。据估计，人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。铁是细菌细胞内部进行各种生物过程所必须的金属辅助因子。通常，铁作为一种可抑制细菌生长的营养元素，细胞中的总铁含量限额取决于细胞的生长状态和代谢需要。细菌的生长和繁殖必须有铁的供给才能得以进行。但细胞内多余的可溶性铁是有毒的。在确定细胞生长条件和应激反应的影响时，实时地测定细菌细胞中的铁含量可提供关于细菌中铁耐受限值的信息。监测单个细胞内的铁含量还可了解细胞中铁的分布情况，从而确定细胞群的同质性。在本次实验中，我们利用单细胞电感耦合等离子体质谱 SC-ICP-MS法分别测定了三种菌株的单个细胞的铁含量。这三个菌株分别是大肠杆菌B株(Eco)、枯草芽孢杆菌168株(BAC) 和红球菌RHA1株(RHA)。样品大肠杆菌B株(Eco)，枯草芽孢杆菌168株(BAC) 和红球菌RHA1株(RHA)，其菌株的细胞尺寸分别约为2μm、4μm和10μm±2。经过培养后，被等分成1mL样本，并储存在50%的甘油中于-20℃保存。SC-ICP-MS分析的细菌细胞样品实验将细菌细胞样品放入35℃水浴中解冻1min，然后将样品置于冰袋，使用1%磷酸盐缓冲液(PBS) 将样品稀释至含有100,000个细胞/mL的样品稀释液后立即上机SC-ICP-MS分析。NexION 2000 ICP-MS及实验条件通过采用纯氨气通入反应池的模式（反应模式），消除ArO+对56Fe+的干扰。实验结果细胞浓度为50,000个细胞/mL时，大肠杆菌B株、枯草芽孢杆菌168株和红球菌RHA1株的56Fe的信号扫描图。横坐标单位为ag，表明了单个细胞中铁含量的分布情况。其中大肠杆菌B株的单个细胞平均铁含量最低，而红球菌RHA1株的单个细胞平均铁含量最高。为测试细胞重叠现象，将细菌细胞经系列稀释后进行测定。上图表明，将细菌细胞稀释至100,000、75,000和50,000个细胞/mL浓度时，单个细胞的铁平均含量并没有发生变化，反而每次稀释后，细胞数量呈线性变化，结果表明，细胞浓度对细胞重叠无显著影响。结论单细胞ICP-MS法可以准确定量单个细菌细胞中的铁含量，可以提供细菌培养物中的单个细胞内铁分布信息。所建立的分析方法可以为严格控制细菌细胞的总铁含量提供支持。单细胞ICP-MS法还可用于在不同应激条件下生长的细菌细胞中铁含量分布的测定。了解更多应用资料，扫描下方二维码，下载利用SC-ICP-MS法测定单个细菌细胞中的铁含量相关资料。

近期，复旦大学研究团队在《ACS Nano》上发表了题为“Sequentially Triggered Bacterial Outer Membrane Vesicles for Macrophage Metabolism Modulation and Tumor Metastasis Suppression”的研究，证实了定向调节巨噬细胞的可能性，同时该团队开发的递送系统可实现对肿瘤微环境中不同类型细胞的靶向调节作用。　　肿瘤微环境中不同类型细胞代谢过程存在异常，许多研究尝试通过调节肿瘤细胞和其他细胞在肿瘤微环境中的代谢途径来抑制肿瘤生长。细菌外囊泡因其外泌体样结构，可作为核酸药物的载体被巨噬细胞吞噬，从而完成对巨噬细胞的基因靶向治疗。基于此，该团队设计了一个以细菌外囊泡为载体的化学药物与Redd1-siRNA的共递送系统。同时，研究人员通过在细胞外囊泡表面增加甘露糖修饰以加强对M2巨噬细胞的靶向作用。通过乳腺癌模型，该团队观察到巨噬细胞活化、肿瘤免疫激活和肿瘤微环境重塑等现象，证明该系统具有较大的研究潜力。　　该研究初步实现了对肿瘤的定向共递送作用，为后续肿瘤递送研究提供了一个新思路。 　　注：此研究成果摘自《ACS Nano》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场。　　论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c05613

[报告简介]在本次网络研讨会中，我们将讲述亚微米同步光热红外(O-PTIR)光谱和拉曼显微镜(IR+Raman)是如何在生命科学领域中应用和文章发表的，从组织到细胞，甚至单个细菌细胞。Kathy Gough教授(加拿大马尼托巴大学)将展示她近期发表的关于O-PTIR在胶原蛋白、肌腱和纤维分析上的新研究成果。在该研究中，偏振光被用于深入了解分子层次取向，从完整定向肌腱切片(在CaF2和玻璃上)和直径约500 nm的单个纤维中获得红外光谱和图像，以获得生物聚合物的次经过验证的互补化数据。原纤维红外光谱中酰胺I和酰胺II条带相比于完整肌腱较窄，且相对强度和条带形状均发生了改变。这些红外光谱代表了正常I型胶原原纤维在偏振光下的可信赖红外谱图，可作为未来胶原组织研究的基准来进行使用。[注册链接]PC端用户点击https://www.photothermal.com/webinars/报名 ，手机用户请扫描上方二维码进入报名[主讲人介绍]Prof. Kathy Gough，Department of Chemistry, University of Manitoba, Canada (加拿大曼尼托巴大学, 化学系)Kathleen M. Gough是加拿大曼尼托巴大学化学系教授、地理与环境系兼职教授，也是生物医学工程研究项目的核心成员。她是远场FTIR和O-PTIR振动光谱以及近场红外成像和拉曼显微镜的专家。她的研究领域从生物/生物医学研究(细胞和细胞核、脑组织、正常和损伤的心脏组织、正常和机械损伤的肌腱、真菌、酵母细胞、北海冰硅藻)到新材料(合成蜘蛛丝、用于伤口敷料的聚丙烯酸水凝胶、自消毒材料)。Kathy Gough教授开创了使用远场红外光谱层析成象技术并用于3 D可视化微观目标的先驱工作，立体像素分辨率可达1.1 µm3，并和其前博士生CFindlay (2017)共同拥有该。2017年，她被选为应用光谱学学会会员,同时也是临床光谱学和应用光谱学编辑顾问委员会成员。Dr. Mustafa Kansiz, Director of Product Management and Marketing, Photothermal Spectroscopy Corp. (PSC公司产品运营和市场总监)[报告时间]开始： 2021年1月21日 10:00 AM结束： 2021年1月21日 11:00 AM请点击注册报名链接，预约参加在线讲座[技术线上论坛]http://www.qd-china.com/zh/n/2004111065734

抗生素抗性的频繁出现对现代医学提出挑战。探讨抗性的进化过程对遏制其全球传播至关重要。抗性进化过程涉及高度复杂的表型异质性响应。在抗生素处理下，基因完全相同的微生物菌群中会出现小部分可耐受抗生素的细胞亚群。该存活的亚群在抗生素存在时不能生长，但在去除抗生素后可恢复生长，造成长期复发性感染，也是后续发生抗性基因突变的关键储库。然而，由于耐受亚群的复杂异质性响应且生长停滞，从大量细菌群体中识别耐受亚群并追踪其生理进化轨迹仍是挑战。 近日，中国科学院城市环境研究所朱永官院士团队与崔丽研究组在《德国应用化学》上，发表了题为An Isotope-Labeled Single-Cell Raman Spectroscopy Approach for Tracking the Physiological Evolution Trajectory of Bacteria toward Antibiotic Resistance的研究论文。该研究通过发展单细胞拉曼-氘标同位素-多元统计分析等多种技术联用的方法，在单细胞的高精度水平原位解析了细菌响应的异质性，并从大量细菌群体中灵敏识别出表型亚群的分化及动态变化，实现了抗性突变前细菌表型生理轨迹的快速原位追踪，为遏制抗性进化提供重要指导。 该研究将细菌多次循环暴露于临床治疗剂量的抗生素，进化出抗生素抗性。研究利用重水标记的单细胞拉曼光谱以不依赖培养的方式，检测进化过程中细菌的原位活性。结果发现，在未发生抗性突变的情况下，细菌在抗生素压力下的活性随处理循环逐渐增加，说明其表型耐受性逐渐提高。进一步，研究利用UMAP多元统计算法对所有进化阶段的上千个细菌的单细胞拉曼指纹区间进行分析。根据拉曼指纹指示的细菌表型生理响应，从初始基因型完全相同的细菌群体中，研究识别出随抗性进化发生分化的四个表型亚群，即敏感菌群、原生耐受菌、进化耐受菌和进化抗性菌，并灵敏捕捉到四个亚群随进化过程的动态变化。至此，基于单细胞拉曼所揭示的细菌原位表型异质性响应，科研人员绘制出抗性进化的生理轨迹图。细菌全基因组测序对所揭示的表型进行交互验证，并解析了表型产生的遗传基础。表型分化对维持整个菌群的生存和进化至关重要。由于表型分化远早于抗性突变，识别表型分化对指导临床用药以及减少抗生素耐受性和抗性突变的发生具有重要意义。研究利用明显区分的四个亚群的拉曼图谱，挖掘出耐受性和抗性突变的拉曼标记峰，促进了抗性进化不同阶段尤其是表型耐受性的快速精准识别。 该单细胞分析平台可以拓展到更广泛的抗生素或非抗生素化学品诱导的抗性进化研究。未来可以将该单细胞拉曼与靶向单细胞分选和多组学技术联用，实现耐受性和抗性表型与基因型的精确关联，促进进一步阐释进化机制。研究工作得到中科院“从0到1”原始创新项目、国家自然科学基金创新研究群体项目、福建省自然科学基金等的支持。 单细胞拉曼-同位素标记-多元统计分析追踪细菌抗生素抗性进化的轨迹

摘要：微生物是地球上最古老且延续至今的生命形式。它们种类繁多、功能多样、分布极广、数量庞大，扮演着生产者、消费者和分解者的角色，参与近40亿年的地球演化，并且还在持续影响地球的物质元素循环和气候环境变迁等。开展现代环境中微生物多样性和地质记录中微生物化石综合研究，是理解微生物参与地球和生命演化过程和机制的关键所在。尽管微生物的研究已有三百多年的历史，然而目前成功分离培养的微生物仅占0.1%-1.0%，自然界中仍有大量不可培养微生物资源有待挖掘和开发利用。近日，中国科学院地质与地球物理研究所李金华研究员与潘永信院士生物地磁学团队联合法国巴黎第六大学、澳大利亚国立大学等国内外多个单位科研人员，将微生物分子生态学与电子显微学技术相结合，在单细胞水平上，实现了环境样品中脱硫菌门趋磁细菌的特异性鉴定和生物矿化研究。针对环境中大量的未培养趋磁细菌，该项研究还提出了单细胞鉴定和综合研究技术路线图，为地质微生物的种类鉴定及生物地球化学关联研究提供了新思路。本研究提出的环境趋磁细菌单细胞鉴定和综合研究技术路线图：第①步：趋磁细菌分离或收集（A-E）。A.野外采集含趋磁细菌的沉积物或水体样品。B.实验室建立有氧-无氧过渡区(OATZ)微环境，富集培养环境趋磁细菌。C.通过过滤或其他非磁性方法从分层水柱或沉积物中浓缩细菌(包括趋磁细菌)。D.单细胞显微操作分选目标趋磁细菌细胞。E.利用各种磁分离装置收集活的趋磁细菌细胞。第②步：单细胞水平细菌种类和磁小体结构关联鉴定（F-I）。F.利用通用或类群特异性引物扩增趋磁细菌细胞的16S rRNA基因测序。G.基于目标16S rRNA基因序列设计类群/物种特异性寡核苷酸探针。H.利用荧光标记的类群/物种特异性探针对目标趋磁细菌细胞进行荧光原位杂交实验。I.在单细胞水平上对经荧光标记的细胞开展“荧光显微镜—扫描/透射电镜”或“荧光显微镜—聚焦离子束—扫描电镜”关联分析。第③-⑤步：趋磁细菌单细胞水平综合显微学关联研究（J-L）。J.同步辐射扫描透射X-射线显微镜对趋磁细菌细胞开展化学组成和磁学性质分析（纳米尺度）。K.综合透射电镜对趋磁细菌和磁小体进行结构、形貌、磁性和化学成分分析（原子尺度）。L.纳米二次离子质谱对趋磁细菌细胞进行化学元素和同位素分析（纳米尺度）。 　　一、硫酸盐还原趋磁细菌趋磁细菌是经典的地磁微生物和地质微生物功能群，它们广泛分布于各种水体环境中，在细胞内合成膜包被的纳米磁铁矿（Fe3O4）或（Fe3S4）晶体颗粒，也叫磁小体。趋磁细菌可以感知地磁场，并在地质记录中形成磁小体化石，因而是生物矿化、生物地磁学和古地磁学研究的理想模式系统。趋磁细菌种类和形貌极其多样，但对生长条件要求极其苛刻，因而实验室纯培养非常困难。建立不依赖纯培养的综合研究体系，在单细胞水平上实现趋磁细菌的生物学、矿物学和磁学综合研究，是全面且深入认识趋磁细菌多样性和磁小体生物矿化机制的关键所在。在众多类群中，隶属于脱硫菌门的硫酸盐还原趋磁细菌尤为独特。已知的变形菌门、硝化螺菌门和暂定杂食菌门趋磁细菌只能合成磁铁矿成分的磁小体，且都是单细胞原核生物。与它们不同，脱硫菌门趋磁细菌中，除了能合成磁铁矿型磁小体，也能合成胶黄铁矿型磁小体，除了有单细胞型，还有多细胞型。从生态学上讲，脱硫菌门微生物主要以硫酸盐为电子最终受体，进行厌氧呼吸，因此在自然界的硫-碳循环中起关键作用。二、西安未央湖硫酸盐还原趋磁细菌的发现和鉴定自上世纪八十年代以来，国内外多个研究团队陆续在海洋和盐碱湖等环境中发现并鉴定了多种硫酸盐还原趋磁细菌。然而，对淡水环境中的硫酸盐还原细菌鲜有报道和缺乏深入研究。2013年，中国科学院地质与地球物理研究所生物地磁学研究团队在西安未央湖和护城河中，通过16S rRNA基因序列检测和透射电镜观测，首次在淡水环境中发现了多种硫酸盐还原趋磁细菌(Wang et al., 2013 陈海涛等，2013)。随后，研究团队通过建立的“荧光显微镜-扫描电镜”联用技术(Li et al., 2017)，从西安未央湖中鉴定了一株新的淡水硫酸盐还原趋磁杆菌WYHR-1，在细胞内合成“子弹头形”磁铁矿晶体颗粒，沿[001]方向拉长，具有典型的“多阶段晶体生长”模式，在细胞内组装成2-3条紧密排列的磁小体链束结构 (Li et al., 2019, 2020)。然而，由于丰度低，且与其它门类趋磁细菌混合存在，其它种类硫酸盐还原趋磁细菌的鉴定和生物矿化研究并未成功。在本研究中，研究团队设计了特异性上游引物390F，与下游引物1492R配合使用，特异性地检测环境样品中硫酸盐还原趋磁细菌。实验结果表明，利用细菌通用引物对27F/1492R对环境趋磁细菌样品的16S rRNA基因序列进行扩增，只能得到相对丰度高的α-变形菌纲趋磁螺旋菌WYHS-1的基因序列。然而，利用390F/1492R引物对，对同一个环境趋磁细菌样品的16S rRNA基因序列进行扩增，成功地获得了三条新的硫酸盐还原趋磁细菌16S rRNA基因序列，分别命名为菌株WYHR-2，WYHR-3和WYHR-4（图1）。生物信息学分析证实，尽管390F/1492R引物对，对脱硫菌门微生物的覆盖度低于27F/1492R引物对（前者20.6%，后者为32.2%），然而对其它细菌门类的覆盖度仅有0.5%，远远低于27F/1492R的26.0%，因此可以作为类群特异性引物对，从环境样品中特异性地检测脱硫菌门细菌。图1 未央湖淡水硫酸盐还原趋磁细菌WYHR-2、WYHR-3和WYHR-4的系统发育树他们进一步采用三种不同策略，在单细胞水平上分别对这三种新的趋磁细菌开展生物学种类与磁小体结构的关联鉴定和研究。（1）荧光—扫描电镜联用（FISH-SEM）鉴定WYHR-2（图2）。结果显示，菌株WYHR-2为平均长度为2.9±0.6μm，平均宽度为1.5±0.3μm (n=29)的杆状细胞，合成58±16个平均长度为77.9±22.3nm，平均宽度为31.4±5.8nm (n=681 共分析29个细胞)的排列成一条链束状结构的直子弹头形磁铁矿成分的磁小体。（2）荧光—透射电镜联用（FISH-TEM）鉴定WYHR-3（图3）。结果显示，WYHR-3除了合成 33±13个平均长度为71.0±18.7 nm，平均宽度为30.3±4.9nm (n=846 共分析31个细胞)的直子弹头形磁铁矿成分的磁小体外，还合成18±11个平均长度53.7±13.1nm，平均宽度44.0±9.7nm的立方体或棱柱形胶黄铁矿成分的磁小体。（3）荧光—聚焦离子束-扫描电镜（FISH-FIB-SEM）鉴定WYHR-4（图4）。结果显示，WYHR-4也能在细胞内同时合成磁铁矿型和胶黄铁矿型磁小体。图2 趋磁细菌WYHR-2的FISH-SEM关联分析图3 趋磁细菌WYHR-3的FISH-TEM关联分析。使用TEM是因为，WYHR-3细胞相对较大较厚， SEM不能获得相对清晰的磁小体图像图4 趋磁细菌WYHR-4的FISH-FIB-SEM关联分析。使用FIB-SEM是因为，WYHR-4细胞相对较大较厚，单纯的SEM并不能获得相对清晰的磁小体图像，同时由于WYHR-4丰度太低，并不适合FISH-TEM关联分析。因此，在本研究中采用FISH-SEM将目标细菌共定位后，采用聚焦离子束技术（FIB）将目标细菌逐层切开，然后使用SEM对细胞内的磁小体进行形貌和成分分析　　三、硫酸盐还原趋磁细菌磁小体晶型和矿化机制完成了三株新的未培养硫酸盐还原趋磁细菌的种类鉴定后，他们进一步采用先进的透射电镜技术对其磁小体晶型和矿化机制开展研究（图5-图6），并与前人以及他们前期的研究结果进行对比。结果表明：（1）脱硫菌门趋磁细菌合成的磁铁矿型磁小体，通常不弯曲，颗粒多沿[001]拉长，底端可保留一个大且平整的{001}面（如WYHR-1和WYHR-2）。然而，硝化螺菌门趋磁细菌合成的磁铁矿型磁小体，通常为弯曲形状，颗粒底端多保留为一个大且平整的{111}面，最终沿[001]拉长。这表明，磁小体的形状与趋磁细菌门类相关，地质记录中直的和弯曲形子弹头形磁小体化石可以用来指示上述两类趋磁细菌及其古环境。（2）与磁铁矿磁小体的结晶度高且通常至少保留一个可明显识别的晶面相比，胶黄铁矿磁小体的结晶度相对较差，形状多变，颗粒外围晶面欠发育且难识别。与棱柱形磁铁矿磁小体（变形菌门趋磁细菌合成）多沿磁铁矿晶体的[111]晶面拉长不同，棱柱形胶黄铁矿磁小体沿胶黄铁矿的晶体[001]方向拉长，其生长机制和磁学性质值得进一步深入研究。图5 趋磁细菌WYHR-2及其磁小体的形貌、尺寸和链束结构特征图6 趋磁细菌WYHR-3的磁铁矿（A-C）和胶黄铁矿（D-F）磁小体的形貌和晶型研究成果发表于国际学术期刊Environmental Microbiology（李金华*, 刘沛余, Menguy Nicolas，Benzerara Karim，白金伶，赵翔，Leroy Eric，张朝群，张衡，刘嘉玮，张荣荣，朱珂磊，Roberts Andrew，潘永信. Identification of sulfate-reducing magnetotactic bacteria via a group-specific 16S rDNA primer and correlative fluorescence and electron microscopy: Strategy for culture-independent study[J]. Environmental Microbiology, 2022. DOI: 10.1111/1462-2920.16109）。研究受中国国家自然科学基金重点国际（地区）合作研究项(41920104009)、国家自然科学基金重大项目课题（41890843）和国家自然科学基金创新研究群体项目（41621004）资助。

这是第一个将微生物群与人类免疫系统动态联系起来的研究。报道依旧来自纪念斯隆-凯特琳癌症中心，他们首次拿到了肠道微生物群直接塑造人类免疫系统构成的证据。这项研究采集了2000多名患者长达十年的跟踪数据。“科学界已经接受了肠道微生物对人类免疫系统健康很重要的观点，但这种假设的数据来自动物研究，”纪念斯隆-凯特琳癌症中心系统生物学家Joao Xavier说。“而我们有一个非常好的机会了解接受血癌治疗的人群的微生物群组成变化。”研究中使用的数据来自接受异基因干细胞和骨髓移植（BMT）的人。在强烈的化疗或放疗被用来破坏癌细胞后，病人的造血系统被供体的干细胞所取代。在捐献者的血细胞（包括构成免疫系统的白血球）建立自己之前的几个星期里，病人极易受到感染。在这段时间里，为了保护他们，病人被给予抗生素。但这些抗生素中的许多都有有害的副作用，即破坏肠道内健康的微生物群，让危险的菌株占据上风。当病人的免疫系统重建后，抗生素停止使用，肠道微生物群开始慢慢恢复生长。这两个免疫系统的修复给了我们一个独特的机会来分析这两个受损的免疫系统之间的联系。十多年来，MSK的BMT服务人员在整个BMT过程中定期收集和分析患者的血液和粪便样本。MSK的Lucille Castori微生物、炎症和癌症中心的工作人员对细菌DNA进行了处理，该中心在创建大量微生物群数据集方面发挥了关键作用。“我们每天都收集样本，这样我们就能真正看到每天发生的事情。微生物群的变化是迅速和戏剧性的，几乎没有其他环境可以让你看到它们，” Marcel van den Brink博士说。MSK团队创建的数据库包含了不同时期病人肠道中微生物种类的详细信息。随后，包括Jonas Schluter博士和Xavier在内的计算团队使用机器学习算法来挖掘电子健康记录中有意义的数据。健康记录中的数据包括血液中存在的免疫细胞类型、患者服用药物的信息以及患者所经历的副作用。分析这么多数据是一项艰巨的任务。Schluter博士当时是Xavier博士实验室的博士后研究员，他为此开发了新的统计技术。“这项研究的目的并不是说某些微生物对免疫系统是‘好的’还是‘坏的’，”Xavier博士解释说。“这是一段复杂的关系。我们想要增加或减少的免疫细胞的亚型每天都在变化，这取决于身体里发生了什么。重要的是，现在我们有了研究这个复杂生态系统的方法。”研究人员说，他们还计划将他们的数据应用于研究接受其他癌症治疗的患者的免疫系统。他们以前的研究使用了从这项工作中收集的样本，研究了在骨髓移植过程中肠道微生物群如何影响患者的健康。一项发表于2020年2月的研究报告称，肠道微生物群中物种的多样性更大，与BMT后的死亡风险较低相关。研究还发现，移植前微生物群的多样性较低，导致移植物抗宿主病的发生率较高，这是供体免疫细胞攻击健康组织的潜在致命并发症。

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摘要：2021年5月，中国科学院青岛生物能源与过程研究所荆晓艳博士等人应用星赛生物的RACS-Seq®单细胞拉曼分选-测序耦合系统，以及相应的RAGE芯片和单细胞分析试剂盒（包括环境样品中微生物单细胞提取与制备、稳定同位素饲喂细胞、单细胞核酸裂解与扩增等环节）在美国微生物学会会刊《mSystems》在线发表题为“One-Cell Metabolic Phenotyping and Sequencing of Soil Microbiome by Raman-Activated Gravity-Driven Encapsulation (RAGE)”的文章。单细胞拉曼分选耦合测序（RACS-Seq）是剖析环境菌群功能机制的重要手段，但拉曼分选后单个细菌细胞基因组的覆盖度通常低于10%，极大限制了其应用。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心基于星赛生物的RACS-Seq®单细胞拉曼分选-测序耦合系统，以及相应的RAGE芯片和单细胞分析试剂盒（包括环境样品中微生物单细胞提取与制备、稳定同位素饲喂细胞、单细胞核酸裂解与扩增等环节），首次实现了精确到一个细菌细胞、全基因组覆盖度达93%的环境菌群scRACS-Seq，为环境微生物组原位代谢功能研究提供了一个强有力的新工具。土壤是地球上最重要的生态系统之一，土壤微生物组的代谢活动支撑着农业与畜牧业，也在地球元素循环、全球气候变化中起着关键性作用。同时，土壤菌群也是地球上最多样与最复杂的微生物组之一，而其中大部分微生物尚难以培养，因此，单个细胞精度的拉曼分析-分选-测序（Single-cell RACS-Seq，简称scRACS-Seq）策略，是剖析土壤等环境菌群之代谢机制的重要手段。然而针对环境菌群的scRACS-Seq一直以来存在两大瓶颈，一是难以无损、快速地获取具有特定拉曼表型的单个细胞；二是难以获得高覆盖度的单细胞基因组数据。这已经成为scRACS-Seq技术体系在复杂菌群中得以广泛应用的关键瓶颈。针对这一业界共性难点问题，单细胞中心荆晓艳、公衍海和徐腾等组成的联合攻关小组，基于前期发明的RAGE-Seq技术（Raman-activated Gravity-driven Encapsulation and Sequencing Xu, et al, Small, 2020，点击查看），从液相拉曼分析稳定同位素底物饲喂的土壤菌群出发，将特定拉曼表型的细菌单细胞精准分离并包裹到皮升级液滴中，进而耦合下游基因组测序。结果表明：（i）土壤菌群中细胞代谢活跃的低丰度物种（如Corynebacterium spp., Clostridium spp., Moraxella spp., Pantoea spp. 和 Pseudomonas spp.等）可经耦合重水饲喂与标记的RAGE-Seq精准地识别和分选，其单细胞基因组覆盖率可高达〜93％；（ii）同样，基于RAGE-Seq，含类胡萝卜素的土壤微生物细胞（如Pantoea spp., Legionella spp., Massilia spp., Pseudomonas spp., 和Pedobacter spp.等）能实现单个细胞分辨率、高基因组覆盖度的代谢重建，从而完整、深入地挖掘其类胡萝卜素合成途径；（iii）这些“原位”合成类胡萝卜素的土壤微生物细胞中，既有代谢活跃的，也相当部分是惰性的，表明基于纯培养的策略势必错失这些代谢惰性的功能微生物，因此“原位”、单细胞精度的功能细胞识别和分离，对于全面、客观的菌群功能剖析和资源挖掘具有重要意义。精确到一个细胞的拉曼分析-分选-测序（scRACS-Seq）此外，该工作还通过组分与状态均精确可控的人工菌群，建立了系统且严格的scRACS-Seq质量评价与控制体系。基于该体系，发现该技术能将不同拉曼表型的细菌单细胞从菌群中快速、精准分离，在保证单细胞拉曼光谱质量的同时，分选准确性达100%。此外，以来自于靶标细胞周围水相的空液滴为阴性对照，发现靶标细胞序列中被菌群中其他细胞DNA污染的概率极低。上述工作定量证明了scRACS-Seq的灵敏度、特异性和可靠性。借助星赛生物的RACS-Seq®单细胞拉曼分选-测序耦合系统，以及相应的RAGE芯片和单细胞分析试剂盒（包括环境样品中微生物单细胞提取与制备、稳定同位素饲喂细胞、单细胞核酸裂解与扩增等环节），scRACS-Seq可以在复杂菌群中以单个微生物细胞的分辨率建立新陈代谢与基因组的联系，从而精确回答“谁在做什么，为什么”。该系统广谱适用于细菌、古菌、真菌和动植物细胞，正服务于涵盖各种复杂生态系统的研究和应用。

p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 1.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/36395aef-7d77-4424-9b4e-8dc3342e043d.jpg" width=" 500" height=" 281" / & nbsp /p p 　　从“微笑”的细菌，到凶猛的微小捕食者，显微摄影向我们展示了微观世界中许多令人匪夷所思的细节。 a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" target=" _self" title=" " 透射电子显微镜 /a 拍摄的蓝细菌图像。科学家在意大利罗马的圣女多米蒂拉地下坟墓中采集了生物膜样品，图中的蓝细菌便是在这些样品中发现的。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" width: 500px height: 281px " title=" 2.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/1c6c0ac7-c979-4b0a-80e6-eae9c8f75af4.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　在这个肉眼看不到的细微世界中，存在着许多令人惊奇的现象。技术的进步使我们有了一睹为快的机会。一个血红细胞(又称为红血球)在毛细血管里组成了心形的爱情符号。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 3.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/716b8ca6-a555-4dbb-9f3e-f7efb9e83f7d.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　这组图片选自2015年科学成像大赛的获奖作品和一些入围决赛的作品。该比赛由英国皇家显微镜学会主办，每两年举行一次。采用彩色扫描电子显微镜(SEM)拍摄的捕食性螨虫。螨虫是无脊椎动物中最为多样和成功的类别之一。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 4.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/ed3bb8c8-a70a-409b-a12e-93509d864510.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　大赛评委说：“看到如此多的参选作品感觉很棒，不仅是显微镜的倍数范围跨度很广，而且作品也来自世界各地。能把这些图片选为今年的获奖作品，我们感到十分激动。”假彩色扫描电子显微镜拍摄的鳞壳虫。这种动物的外壳由自身分泌的硅质板和棘刺组成。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 5.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/812c6c48-25de-48a7-bdc3-dbbef9f7b835.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　本月，皇家显微镜学会在英国曼彻斯特举行了旗舰活动——微观科学显微镜大会。2015年科学成像大赛的获奖作品也在这次大会上正式公布。这是一只被偏振光照亮的活体幽蚊幼虫。该图片是由54张图片通过电脑软件“缝接”而成的。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 6.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/3ca48d50-42bb-4a07-b694-61db1b13acd2.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　色彩加强的扫描电子显微镜图像，拍摄的是连翘属植物的花粉。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 7.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/df241fba-c619-468a-9206-08262887f007.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　碳酸钙具有许多晶体形式。在显微镜下，球霰石的多层六边形板状结构组成了玫瑰花的形状。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 8.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/ba895057-3add-4ae8-acb9-c0ba9b0ac29f.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　采用扫描探针显微镜拍摄的胶原质细纤维图像，这些胶原质采集自人类皮肤。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" width: 500px height: 281px " title=" 9.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/c3eba239-bfcc-4dbc-af16-5c604c2d0780.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　利用改进的莱因伯格照明法拍摄的柄翅卵蜂图像。在光学显微镜技术中，莱因伯格照明法常被用来进行光学着色。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" width: 500px height: 281px " title=" 10.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/6b1efdd2-4197-458f-8bab-b290f2b8e72d.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　这张图片很好地展现了家幽灵蛛(Pholcus phalangioides)的形态细节，可以清晰地看到类似骷髅的头部。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 11.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/faa647ae-e211-48c7-bfad-457376e28a4e.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　一堆已经孵化的盾蝽卵，看起来就像是游戏“愤怒的小鸟”里面的角色。图片采用假彩色扫描电子显微镜拍摄。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 12.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/31ed6b4c-90d6-45fc-a43e-63372b8e0e66.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　碳酸钙晶体的电子显微镜图像，显示了其内部块状连接的形成。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" W020150723522521647321.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/04c93376-dd29-4dbd-97ff-6734c36057ac.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　扫描电子显微镜下的花药，即花的雄蕊上装着花粉的部分。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 14.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/6e157e18-8498-4bcd-9b7e-99995535d8ae.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　你有没有想过为什么猫的舌头那么粗糙?这张图片会告诉你原因，注意舌头的肌肉组织和一根向后的倒刺。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" W020150723522523227595.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/a993ff6d-779c-4735-8812-b691086f215a.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　一张不可思议的轮虫图片，由6张焦点不同的图片利用计算机软件叠加而成。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 16.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/14f084bd-7bbd-4415-a510-476a84b36a0d.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　单个硫化银晶体的显微图像，接近完美。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" width: 500px height: 281px " title=" 17.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/28aa7dee-ffe1-4ee9-9b4d-903ff5bce740.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　海洋细菌Simiduia agarivorans SA1T似乎想要与台湾的科学家进行交流。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 18.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/0d5d19a3-be21-4180-aedc-632d380c3ee9.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　钙板金藻又称为颗石藻，是一种单细胞的海洋植物，大量分布在海洋表层。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 19.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/5fc05a0b-cca2-422a-8b40-a772c1a48e3c.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　一种著名的意大利酒精饮料液滴在结晶过程中，形成了蔗糖的辐射状晶体。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 500px height: 281px " title=" 20.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201507/uepic/301d2253-72cb-482d-8a02-2c00cf8307ac.jpg" width=" 500" height=" 281" / /p p 　　这张果蝇头部的显微图像源自一张已经有30年历史的病理切片。 /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p

p 　　氮是维持生命活动最重要的营养元素之一。氮气是氮元素的丰富来源，但由于性质惰性，不能为生物直接利用。氮的生物地球化学循环是将氮转化成生物可利用形式的关键过程。固氮微生物，包括固氮细菌和固氮古菌，可将惰性的氮气转化成生物可利用的氨态氮或硝态氮。据估计，生物可利用氮的半数由生物固氮过程提供。然而，微生物种类和功能丰富多样，超过99%的环境菌目前无法实现纯培养，因而对环境中固氮菌功能和活性的认识仍非常不足。环境微生物的不可纯培养性，带来了方法学上的挑战。从单细胞水平上研究环境微生物可克服纯培养或富集培养的限制，实现在环境介质下的原位研究。拉曼光谱（包括SERS、常规和共振拉曼）可在单细胞水平上对微生物进行无损检测，并提供微生物组成的指纹图谱。拉曼光谱与稳定同位素标记结合（Stable isotope probing, SIP），利用微生物同化SIP标记底物引起蛋白、脂类、色素的特征拉曼谱峰偏移，已实现从单细胞水平上检测环境功能菌。 /p p 　　中国科学院城市环境研究所城市土壤与生物地球化学研究组（朱永官团队），在发展单细胞拉曼-15N2SIP技术用于固氮功能菌的研究上做了开拓性工作。针对土壤中的固氮菌，首次建立单细胞共振拉曼与15N2标记联用技术，发掘出15N2相关的指示固氮菌的特征偏移谱峰，即细胞色素c共振拉曼峰的偏移。利用此指示峰，实现在单细胞水平上检测复杂土壤环境中的固氮菌，并利用指示峰的偏移程度，在单细胞水平上，比较了土壤固氮菌的固氮活性。此外，研究组与牛津大学教授Wei Huang合作，针对包括固氮菌在内的多种氮循环（N2、NH4、NO3）功能菌，率先发展表面增强拉曼光谱（SERS）-15N SIP联用技术，利用SERS对微生物中含氮生物分子腺嘌呤的选择性增强，获得不同15N标记氮源引起的细菌腺嘌呤谱峰的显著线性偏移，并利用SERS-15N SIP研究厦门杏林湾水体中细菌对15N2、15NH4Cl、15NO3不同氮源的选择性代谢。上述工作促进了对大量未知环境菌群的深入认识，尤其是氮循环功能菌及其活性的深入解析。 /p p 　　相关研究成果分别以Functional Single-Cell Approach to Probing Nitrogen-Fixing Bacteria in Soil Communities by Resonance Raman Spectroscopy with15N2Labeling为题，发表在Anal. Chem.上；以Surface-enhanced Raman spectroscopy combined with stable isotope probing to monitor nitrogen assimilation at both bulk and single-cell level为题，发表在Anal. Chem.上。研究工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等的资助。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/95e9fe92-ccc2-4ded-8e88-bac97919cf0d.jpg" title=" W020180807542181390530.jpg" / /p p style=" text-align: center " 城市环境所在发展单细胞拉曼光谱揭示氮循环功能菌研究中取得进展 /p

据新加坡媒体今晨报道，新加坡最近出现了两例超级细菌感染病例，成为东南亚地区第一个传出超级细菌病例的国家。 　　目前，这两名患者已经痊愈，但有新加坡专家担忧，病菌突变的速度会快于抗生素的研发速度。被冠名为"末日细菌"的超级细菌已在英、美、加等近二十个国家和地区传播，造成数百人感染，俨然出现蔓延全球的趋势。 　　世界卫生组织驻华新闻发言人表示，由于许多国家存在不报或瞒报情况，超级细菌的蔓延程度要比表面上看到的严重，世界卫生组织特此向中国提出防范四大建议。 　　袭东南亚：超级细菌染指新加坡爆出两例感染病例 　　新加坡国立大学微生物学系副教授李元昆指出，由于病菌不断发生基因突变，甚至出现一些能抵抗现有抗生素的新病菌，因此需不断研发新的抗生素对付新病菌。 　　“从开始研发新的抗生素，一直到抗生素上市，一般需要至少10年时间，如果病菌突变的速度快于抗生素的研发速度，就大有问题了。”李元昆对此表示了担忧。 　　刀枪不入：有专家担忧蔓延全球只是时间问题 　　与此同时，美国境内近日也发现了3名感染了超级细菌变种的病例。美国疾控中心专家称，他们体内变异了的“超级细菌”几乎对所有抗生素都“刀枪不入”。“超级细菌”危机愈演愈烈，医学界目前还没有研究出根本性的治疗方法，有专家担忧感染蔓延全球只是时间问题。 　　根据世界卫生组织统计，目前宣称出现超级细菌感染病例的国家有印度、巴基斯坦、孟加拉、日本、英国、美国、加拿大、澳大利亚、比利时、瑞典、新加坡、荷兰、奥地利、法国、德国等国。 　　形势严峻：病例数不准感染者应还有很多 　　“我们现在不知道超级细菌在全球蔓延和变种的速度有多快。”世界卫生组织驻华新闻发言人陈蔚云今晨告诉记者，虽然大多数国家截止到目前都通报了病例和病情，但形势现在并不乐观。 　　她解释说，因为还有许多国家并没有上报超级细菌病例，甚至都没有开始筛查它是否存在，因此世卫组织如今掌握的病例数存在不准的情况，预计超级细菌的感染者远不止现在通报的数目。

简单生物体的细胞，如细菌，以及人类细胞，都被一层膜包围着，它可以完成各种任务，包括保护细胞免受压力。在一个联合项目中，来自美因茨约翰内斯古腾堡大学 (JGU)、德国于利希研究中心（Forschungszentrum Jülich） 和海因里希海涅大学杜塞尔多夫 (HHU) 的研究人员在细菌中发现的一种膜蛋白与一组负责重塑和重建人体细胞膜。根据研究人员的说法，这两个蛋白质组之间没有联系之前是已知的。然而，此次研究过程中，通过冷冻电子显微镜，发现细菌和人类的膜蛋白惊人地相似。细菌应激反应大约 30 年前，噬菌体休克蛋白 (Psp) 系统在细菌中被发现。“今天，我们知道 Psp 系统会响应多种类型的膜应力而被激活。然而，一些分子细节仍然令人费解，” 美因茨约翰内斯古腾堡大学膜蛋白组负责人德克施耐德（Dirk Schneider） 教授解释说。 “这就是为什么我们决定仔细研究 Psp 系统的核心蛋白。”施耐德及其同事最近发现了 Psp 代表 IM30 如何在细胞膜上形成保护性地毯状结构以应对膜应力。在他们的最新工作中，他们仔细研究了噬菌体休克蛋白 A (PspA)，它在 Psp 系统中起着关键作用。 人类 酵母 细菌不同膜蛋白之间的结构相似性 [Benedikt Junglas、Dirk Schneider、Carsten Sachse]冷冻电子显微镜显示 PspA 形成长的螺旋形管，可以将生物膜包裹在内腔中。高分辨率图像首次显示了 PspA 如何局部溶解单个膜，然后将它们重塑为更大的单元，甚至介导新膜结构的形成。PspA 的原子低温电子显微结构：细长的分子是螺旋纳米棒的基本构建块（左）。灰度低温电子显微照片和示意图模型显示了掺入脂质的 PspA 管。“数千个 PspA 构建块可以组装成大型螺旋结构。因此，它们是我们冷冻电子显微结构分析的理想研究对象，”来自 Forschungszentrum Jülich 和 HHU Düsseldorf 的 Carsten Sachse 教授说。“在显微镜下，我们意识到 PspA 具有类似于 ESCRT-III 蛋白质的结构，我们的实验室已经在研究它，”他补充道。“这完全出人意料，表明阐明蛋白质结构是多么重要细节......数十亿年后，这两组蛋白质在遗传上已经发生了分歧，以至于只能根据它们的结构来检测它们的相似性。”“基于 PspA 和真核 ESCRT-III 蛋白的相似结构和功能特性，我们已将 PspA 鉴定为进化上保守的 ESCRT-III 膜重塑蛋白超家族的细菌成员，”作者在 Cell 中写道。研究发表在Cell 《细胞》上。符斌 供稿

p 　　日前，中科院青岛生物能源与过程研究所对外发布，该所单细胞中心提出了基于“拉曼组”的耐药性快检技术，通常能够在一个小时内完成细菌耐药性测量和机制区分，相对于原先需要24至48小时的检测方法大为提速。 /p p 　　众所周知，抗生素的滥用导致了耐药性的广泛传播。据青能所单细胞中心功能基因组团队徐健研究员介绍，自细菌发现至今，培养法仍是病原菌药敏试验的主流通用标准，但对于临床常见致病菌，培养法耗时长达24至48小时，难以揭示耐药机制，且对于难培养或生长缓慢的细菌无能为力。临床实践上为了指导“精准用药”，急需细菌耐药性及其耐药机制的直接、快速测量技术。 /p p 　　青能所单细胞中心提出了基于“拉曼组”的耐药性快检技术，证明通过高通量单细胞拉曼成像，能够不经培养、快速、定性、定量地表征细菌的药物应激性并区分其应激机制。据徐健介绍，“拉曼组”是特定条件和时间点下，一个细菌细胞群体之单细胞拉曼光谱的集合。对于任一细菌群体，一个拉曼组的变化可直接反映和表征其针对特定抗生素的敏感性和耐受性。研究人员以大肠杆菌为模式，通过单细胞拉曼光谱的高通量采集，结合多变量分析方法的创新，定量考察了抗生素、醇类、重金属等三类共六种不同类型化学药物在多个剂量、给药时间、细胞抗性条件下的拉曼组变化，证明了拉曼组能够快速区分抗性细菌与非抗性细菌，因此它在抑菌药物筛选或耐药细菌筛选这两方面均具备成为一种新式平台技术的潜力。由于拉曼组基于单细胞成像，不依赖于细菌的繁殖，因此通常能够在一个小时内完成细菌耐药性测量和机制区分。通过系统构建各种主要病原菌和常用抗生素的拉曼组参照数据库，将能建立一个新型细菌耐药性表型组学技术平台，以服务耐药性快检，支撑临床精准用药。 /p p 　　据了解，上述工作由单细胞中心徐健实验室和英国牛津大学黄巍等合作完成，获得了科技部、基金委、中科院生物高通量检测分析服务网络(STS)项目的支持。 /p

上海家乐福超市紧急下架问题批次产品 　　“思念”未了 三全“水饺”也被曝细菌超标 　　“思念”水饺被检出金黄色葡萄球菌事件余波未了，三全水饺却也跟着传来“不安全”的信息。日前，三全水饺被广州市工商局查出细菌超标，有意思的是这种细菌和“思念”如出一辙，也是金黄色葡萄球菌。虽然三全方面表示已经追溯召回问题产品，但部分超市采购人员表示并没接到企业通知。上海家乐福表示第一时间已要求对问题批次产品撤柜。 　　不久前，北京市工商局在对思念牌一批次水饺的抽检中，检测出了金黄色葡萄球菌 而根据现行的国家标准规定，速冻水饺“不得检出”该菌种。这批水饺也立即被下架召回。思念方面在接受记者采访时则表示，查出细菌的原因主要是天气较热，在物流环节出了问题导致这一批次产品不合格，并对此表示道歉，上海方面家乐福等超市第一时间对问题批次产品予以下架。 　　想不到，该事件余波未了，三全水饺日前也被广州市工商局查出含有金黄色葡萄球菌，这两款问题产品分别是“三全灌汤水饺(猪肉玉米蔬菜)”、“三全灌汤水饺(三鲜)”。同时，被查出细菌超标的还有“海霸王经典包心鱼丸”。消息一出，三全食品方面回应称，问题产品系今年8月工商局一次例行超市抽检的样品，三全食品获悉抽检结果的当天就将该批次产品全部下架、封存，随即启动产品回溯机制，并将同批次全部产品统一追回并销毁。对方在表达歉意的同时，也强调公司自从8月开始就进一步加强了质量管控力度，尤其在原料采购、制作工序等重要环节大幅增加抽检频次和抽样数量。 　　虽然三全方面表示已经及时追溯召回这些问题产品，但沪上部分超市采购人员表示并未接到相关的通知。前次对思念问题水饺第一时间采取下架措施的上海家乐福昨天告诉记者，三全的相关召回通知是否送达收悉还需进一步确认。不过，根据此次监测结果，家乐福方面已于第一时间发布全国撤架通知，要求所有相关门店将涉及品牌的问题批次下架，包括三全，海霸王等产品。 　　这么多知名品牌连续被曝所生产的食品含有金黄色葡萄球菌，无疑让消费者担心不已。对此，有关专家指出，无需对“金黄色葡萄球菌”过度恐慌，只要在70℃以上温度的水里煮熟，即可将其杀死，所以对于生制的速冻食品，买回后应按照包装上的说明进行保存和蒸煮，因此市民不必过度担心。

与持续性细菌感染相关的慢性和低级别炎症或与结肠肿瘤的发生相关，然而，短暂性和自限性感染在细菌驱动的结肠肿瘤发生中的影响，研究人员尚不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Cancer Discovery上题为“Bacterial Genotoxin Accelerates Transient Infection–Driven Murine Colon Tumorigenesis”的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过研究发现，引起常见食物中毒症状的细菌或许会产生一种损伤肠道细胞DNA的特殊毒素，从而潜在诱发结肠癌。这一研究发现或许提出了一种可能性，即全球每年大约200万例结肠癌病例中，有一些患者的发病或许是源于短暂且看似温和的食物中毒事件，同时研究者还指出了未来开发新型药物的可能性，即通过中和这种新发现的名为UshA的毒素来预防结直肠癌的发生。图片来源：Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health此前研究结果表明，定植在肠道中的特定细菌或会通过参与慢性肠道炎症的持续性感染来诱发结直肠癌，引发食物中毒的短暂感染（包括旅行者腹泻，患者通常在1-2天内就能得到缓解）通常被认为是非致癌性的。研究者Fengyi Wan说道，我们希望本文研究或能促进其他科学家进行流行病学研究来调查短暂的腹泻感染和结肠癌发生之间的潜在关联。这项研究中，研究人员利用柠檬酸杆菌来感染小鼠使其患上短暂性的腹泻疾病，这与人类感染上致泻大肠埃希氏菌的症状相似，结果发现，柠檬酸杆菌感染会迅速导致小鼠机体肠道内壁细胞出现明显的DNA损伤迹象。研究者注意到，这种损伤依赖于细菌中一种称之为III型分泌系统的机制，这种注射器样的附属物能被诸如柠檬酸杆菌和致泻大肠稀释菌用来向宿主细胞中注射蛋白质，这种机制有利于入侵的微生物生长和生存。最终研究人员锁定了一种名为UshA的III型分泌系统注射蛋白，其或许是DNA损伤的原因，结果发现，致泻大肠埃希氏菌所产生的UshA蛋白或许含有一种具有分解DNA酶类活性的短片段；研究人员并不清楚DNA分解元件在柠檬酸杆菌生命周期中的功能，剔除该元件似乎会损伤细菌的生长或生存，但研究者在小鼠模型研究中发现证据表明，UshA或许会对被感染的宿主产生明确的致癌作用。随后研究人员利用一种能自发形成结肠肿瘤的遗传工程化小鼠品系进行研究，结果发现，利用含有UshA的柠檬酸杆菌感染这些小鼠或许会明显加速其机体中肿瘤的形成；相比而言，感染了缺失UshA基因的工程化柠檬酸杆菌或许对于加速肿瘤的进展并没有任何影响。此外研究者还发现，柠檬酸加速的结肠肿瘤中的突变与人类结肠肿瘤中的突变类型高度相似，这或许再次强调了其与人类健康的潜在关联性。图片来源：https://cancerdiscovery.aacrjournals.org/content/12/1/236#这种关联性的有力确认或许并不容易实现，因为根据定义，短暂的感染在肿瘤发展时或许早已经消失了，在被检测出来之前，结肠肿瘤或许已经发展了很多年了；研究者Wan表示，建立携带UshA的微生物和人类结直肠癌之间的关联或许需要大量的流行病学研究，而且这些研究可能最好在撒哈拉以南的非洲地区进行，因为在这些地区，致泻性细菌感染和结直肠癌都非常常见。目前研究人员正在联合研究来开发针对UshA毒素的抑制剂，从原则上来讲，研究人员能给予已经存在腹泻疾病的患者这种抑制剂来保护其抵御促癌DNA损伤。综上，本文研究结果表明，UshA或能作为细菌的III型分泌系统依赖性基因毒素，在促进的短暂和非侵袭性细菌感染加速结肠肿瘤发生过程中或许扮演着关键角色。原始出处：Yue Liu, Kai Fu, Eric M. Wier, et al. Bacterial Genotoxin Accelerates Transient Infection–Driven Murine Colon Tumorigenesis, Cancer Discovery (2022). DOI: 10.1158/2159-8290.CD-21-0912

夏季的夜晚，走到山间草丛，可以看到一种昆虫提着一盏灯在飞行，这就是萤火虫在发光。萤火虫体内的荧光素酶催化底物荧光素，发生化学反应，产生光子。这也是大家比较熟悉的，在动物活体生物发光成像当中运用到的反应原理。通过利用该原理，配合上转基因技术及动物活体成像系统，我们可以非侵入性和纵向研究小动物的基因表达、蛋白质-蛋白质相互作用、肿瘤学机制和抗肿瘤药物药效及动力学和疾病机制等；相比于传统研究手段，这种方法通过在动物整体水平上进行研究，能提供更多有用的信息，同时大幅减少实验研究所需的动物数量和降低个体间的差异。萤火虫荧光素酶反应的示意图(a)、荧光素酶以报告基因的形式进入细胞核，并翻译成功能性酶。该酶将底物荧光素、氧(O2)和三磷酸腺苷(ATP)转化为氧荧光素、二氧化碳(CO2)和二磷酸腺苷(ADP)，同时发光。(b)、萤火虫底物D-荧光素及其产物氧合荧光素的化学结构。 那么问题来了，自然界会发光的生物除了有萤火虫，还有鱼类、藻类、植物和细菌等，这些生物的发光原理是否也和萤火虫一样呢？这些发光原理能否运用到动物活体成像研究中呢？今天，小编就为大家介绍另外一种生物发光原理—细菌发光及其在动物活体成像中的应用。细菌荧光素酶对于细菌的生物发光现象，早在1875年就被发现了，研究人员Boyle首先揭示了细菌发光对氧气的依赖。而随着研究的深入，研究人员发现细菌发光涉及到的酶有荧光素酶、脂肪酸还原酶和黄素还原酶，以及底物还原性黄素单核苷酸和长链脂肪醛。在发光细菌中发现的一种操纵子，基因顺序为luxCDABEG，其中luxA和luxB基因分别编码细菌荧光素酶α和β亚基，luxC、luxD和luxE基因分别编码合成和回收荧光素酶醛底物的脂肪酸还原酶复合物的r、s和t多肽，luxG编码黄素还原酶。到目前为止所知的所有发光细菌，都是基于细菌荧光素酶介导的酶反应来产生光。这是一种大约80kDa的异二聚体蛋白，与长链烷烃单加氧酶具有同源性。该酶通过以下反应介导O2氧化还原的黄素单核苷酸(FMNH2)和长链脂肪族(脂肪)醛(RCHO)，以产生蓝绿光。细菌荧光素酶介导的酶反应1细菌发光明场图2细菌发光发光图细菌发光反应过程在发光反应中，FMNH2与酶结合，然后与O2相互作用，形成黄素-4A-过氧化氢。这种复合物与醛结合形成一种高度稳定的中间体，其缓慢的衰变导致FMNH2和醛底物的氧化和发光，反应的量子产率估计为0.1-0.2个光子。该反应对FMNH2具有高度特异性，体内的醛底物可能是十四醛。FMNH2是由NADH：FMN氧化还原酶(黄素还原酶)提供，该酶从细胞代谢(如糖酵解和柠檬酸循环)中产生的NADH中提取还原剂，还原剂通过自由扩散从FMNH2向荧光素酶的转移。长链醛的合成是由脂肪酸还原酶复合物催化。与细菌荧光素酶一样，底物FMNH2和长链脂肪醛也是细菌发光反应的特异性底物；真核生物生物发光使用不同的化学物质和荧光素酶，它们在蛋白质或基因序列水平上与细菌荧光素酶不同。细菌中的荧光素酶反应过程细菌发光原理在动物活体成像中的应用目前，细菌发光原理在动物活体成像研究中的应用有：传染病研究、菌种抗药性测试及细菌介导的肿瘤治疗等。通过将luxCDABE操纵子稳定地整合到不同的细菌基因结构中，不需要任何其他外源底物(除了氧)来产生生物发光，再通过一套超灵敏的动物活体成像系统(AniView 100)，为监测细菌物种感染负担、致病机理研究和肿瘤药物靶向治疗等提供了一种快速便捷的研究检测方法。AniView 100检测减毒鼠伤寒沙门氏菌体内靶向性肿瘤情况(箭头指向为肿瘤)应用说明如以细菌介导的肿瘤治疗为例，传统的癌症治疗方法是手术切除，治疗转移性癌症还需要与其他疗法(如放疗或化疗)相结合。这些疗法存在局限性，如放疗的疗效主要取决于组织氧水平，肿瘤内坏死区和缺氧区低氧浓度是治疗失败的常见原因；而化疗的疗效主要取决于药物的分布，肿瘤内坏死区和缺氧区的血管不规则会影响药物的输送，限制药物的疗效。与传统方法相比，使用细菌进行癌症治疗有以下优势：首先，细菌会在肿瘤中选择性积累，肿瘤中的细菌聚集量大约是正常器官的1000倍，肿瘤特有的坏死区和缺氧区一般不会在大多数器官中形成。其次，细菌的增殖能力使得它们可以进行持续治疗；最后，许多细菌的全基因组测序已经完成，能够通过基因组操作提高它们在人类使用中的安全性，并增强其杀瘤效果。目前，细菌介导的肿瘤治疗广泛应用于DNA或siRNA的传递、运送经工程改造的毒素或前药物和触发机体免疫反应，进而达到抑制或杀灭肿瘤细胞、起到抗击肿瘤的作用。应用案例 静脉注射3天后，表达lux的鼠伤寒沙门氏菌在各种肿瘤中积聚。CT26：小鼠结肠癌，4T1：小鼠乳腺癌，MC38：小鼠结直肠腺癌，TC-1：小鼠肺癌,Hep3B：人肝细胞癌，ARO：人甲状腺癌，ASPC1：人胰腺癌应用案例 携带受L-阿拉伯糖诱导启动子pBAD表达系统控制的细胞毒蛋白(溶细胞素A)、表达lux报告基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌，用于肿瘤治疗。总结利用生物发光原理进行动物活体成像，目前主要有两种方式。一种是使用萤火虫荧光素酶，最适合在哺乳动物细胞中表达；另外一种是细菌荧光素酶，广泛应用于原核生物。细菌Lux操纵子由于编码生物发光所需的所有蛋白质，包括荧光素酶、底物和底物生成酶，不需要外源底物，成像更加的方便，不需要像萤火虫荧光素酶一样，考虑ATP的可用性、底物分子的渗透、药代动力学和生物分布等对成像的影响。但是，细菌荧光素酶的发射波长较短(490nm)，组织吸收较大，这会影响成像数据的量化；而且，对于某些真核微生物(包括真菌和寄生虫)和真核细胞，仍然需要使用萤火虫荧光素酶标记，原因在于lux报告基因没有得到足够的优化，还不能在真核细胞中稳定表达。不过由于细菌荧光素酶和萤火虫荧光素酶的发射波长不同，从而可以进行多光谱成像，用于同时定量评估小动物的不同生物过程，进一步扩展生物发光原理在动物活体成像中的应用。TipsAniView 100多模式动物活体成像系统 AniView 100多模式动物活体成像系统作为广州博鹭腾生物科技有限公司推出的高灵敏度动物活体成像系统，其采用全密闭抗干扰暗箱，避免外界光源及宇宙射线对拍照影响的同时，配合零缺陷、科研级高灵敏背部薄化、背部感应型冷CCD相机，极大地提高成像的灵敏度。AniView 100可以检测到100个luciferase标记细胞，对于动物活体细菌荧光素酶的生物发光信号，无论是在皮下或器官，均可以轻易检测到。快来关注我们，申请免费试用！

有没有人在追《延禧攻略》？该古装剧一改往日女主纯良无辜小白兔的人设，一路打怪升级，战斗力爆表。成了这段时间大家热议的头号大剧！在剧中，高贵妃就是嚣张跋扈的代名词，明明只是一个贵妃，却演出了皇太后的气势，屡屡将毒手伸向皇子......比如，泥萌最爱的“五阿哥”~战斗女主终于按捺不住，在某次高贵妃在与皇上观看打铁花表演时，借着“万紫千红”的戏用铁水烫伤了高贵妃的后背，更惨的是铁水被有心之人混进了金汁，使得高贵妃的病情日渐恶化，最后自杀领盒饭走人......看到这里，很多人要问：金汁为何物？为什么这么厉害？金汁名字看似很高大上，实质却是最原始污秽，它是最肮脏的粪便和尿液熬成的金色浓稠汤汁。那么，问题来了，粪便有这么大的杀伤力吗？铁的熔点有1535℃，虽然粪便中含有大量细菌，但高温不是能灭菌吗？按照铁水的高温，往铁水里加入粪水，那些细菌命再硬也早就被杀死了，还有什么能力害人？ 对，实际上，金汁的作用很纯粹，就是想恶心你，心理上膈应你。高贵妃真正死因是烫伤创面细菌感染，和有没有混入金汁关系不大。人一但被烧伤，皮肤屏障功能受损，创面渗出的体液及坏死组织会成为细菌的良好培养基，很容易造成感染，在那个没有抗生素的时代，这都是分分钟要命的。也有网友感叹了，高贵妃要是活在现代，就不会被感染了，一定能活到全剧终。那么，一定是这样吗？ 像高贵妃被超高温度的铁水大面积烫伤，往往导致全层皮肤的深度烧伤（医学上称为Ⅲ度烧伤），非常严重，救治难度很高。就算高贵妃活在现代，医院各种有创检查和治疗(如气管切开、留置导尿、动静脉置管等)、血液制品的输入、和抗菌素长时间全身应用都是会可引发或导致感染，如果不幸的再感染“超级细菌”，再加上像高贵妃这样“不配合”的病人，高贵妃还是有可能会全身感染而亡！ 那么被烫伤的高贵妃最可能感染的病菌有哪些呢？ 1．铜绿假单胞菌大面积烧伤创面感染最常见的细菌是铜绿假单胞菌，本菌属于非发酵革兰氏阴性杆菌。菌体细长且长短不一，菌体的一端有单鞭毛，在暗视野显微镜或相差显微镜下观察可见细菌运动活泼。 本菌为专性需氧菌，生长温度范围25~42℃，最适生长温度为25~30℃，该菌有4℃不生长而在42℃可以生长的特点。在普通培养基上可以生存并能产生水溶性的色素，如绿脓素（pyocynin）与带荧光的水溶性荧光素（pyoverdin）等，在血平板上会有透明溶血环。铜绿假单胞菌能产生多种致病物质，主要是内毒素、外毒素、蛋白分解酶和杀白组胞素等。其致病特点是引起继发感染，多发生在机体抵抗力降低时，如大面积烧伤，长期使用免疫抑制剂等。临床上常见的有皮肤和皮下组织感染，中耳炎、脑膜炎、呼吸道感染、尿道感染、败血症等。铜绿假单胞菌具有多重耐药的特性，能天然抵抗多种抗生素，对抗生素耐药有多种耐药机制，如产生的多种β内酰胺酶、产氨基糖苷类钝化酶、细菌细胞外膜蛋白改变使抗菌药进入菌体的量减少、细菌细胞膜上存在多种外排泵以及细菌旋转酶或拓扑异构酶发生改变等，在治疗铜绿假单胞菌的感染过程中，一方面充分考虑其耐药机制，选用耐药率低的药物，避免诱导铜绿假单胞菌产生β内酰胺酶而对抗菌药物广泛耐药。另一方面，由于长期的各种抗生素治疗，分离菌株可能发生耐药性的改变，因此，初次分离的敏感菌株在治疗3~4 d 后应重新培养做药敏试验。 2．金黄色葡萄球菌 金黄色葡萄球菌为革兰染色阳性球菌，直径约1μm，排列成葡萄串状，无芽胞，无鞭毛，不能运动。大多数无荚膜。平板上菌落厚、有光泽、圆形凸起，直径0.5~1.0mm。血平板菌落周围形成透明的溶血环。常引起皮肤组织化脓性感染，金黄色葡萄球菌产生的多种外毒素也可引起败血症及脓毒血症，是医院感染的主要病原菌。随着抗生素的广泛滥用，耐药的金黄色葡萄球菌开始出现并逐年增多，现已遍及全球，其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），也称超级细菌。除甲氧西林外，MRSA对其他所有与甲氧西林结构相似的β-内酰胺类抗生素以及氨基糖苷类、四环素类、氟喹诺酮类等药物均有不同程度耐药，使得抗感染的难度大大增加。 3．大肠埃希菌 大肠埃希菌为革兰氏阴性短杆菌，大小0.5×1～3微米。周生鞭毛，能运动，无芽孢。目前，大肠埃希菌已成为医院感染的重要机会致病菌之一，当机体抵抗力下降时可引起人体各部位内源性感染。比如大面积烧伤的人，大肠杆菌侵入血流，会引起败血症。近年来,随着抗生素应用的日益增多，特别是许多广谱抗生素及新型抗生素的广泛应用，细菌的耐药性日益严重，多重耐药的肠杆科细菌对全球健康的威胁与日俱增。产超广谱β内酰胺酶（ESBL）和碳青霉烯酶是菌株耐药的常见原因。 4．鲍曼不动杆菌 鲍曼不动杆菌为革兰阴性球杆菌，单个或成双排列，有时呈丝状或链状。无芽胞，无鞭毛，革兰染色不易脱色。在血琼脂平板上35C 培养18~24 h ，形成直径2~3 mm 、圆形、灰白色、光滑、边缘整齐的菌落，部分菌落呈黠液状。在麦康凯琼脂等平板上35℃培养18~24 h ，形成粉红色菌落， 48 h后菌落呈深红色，部分菌株呈黠液型菌落。鲍曼不动杆菌是条件致病菌，广泛存在于自然界。该菌对湿热紫外线及化学消毒剂有较强抵抗力，常规消毒只能抑制其生长而不能杀灭，因此，在医院，患者机体抵抗力下降加上各种侵入性操作和长期使用广谱抗生素治疗，一些不动杆菌伺机而动，趁机占领“阵地”且产生了耐药性，逐步成为医院感染的重要病原菌，主要引起呼吸道感染，也可引发败血症、泌尿系感染、继发性脑膜炎等，对危重患者威胁很大。特别是耐碳青霉烯类的鲍曼不动杆菌，发展迅猛，甚至出现“全耐药”的鲍曼不动杆菌，已引起临床和微生物学者的严重关注。 抗生素的出现如奇迹一样帮人类解决了无数的问题，使人类在与众多疾病的战斗中能够占主导地位。但近几年，抗生素的错误及过度使用，病毒和病菌的抗药性越来越强，对人类构成的威胁也越来越大。因此，即便是活在现代，高贵妃依然难逃厄运。

继9月8日央视曝光北京的绝味、久久丫鸭脖大肠杆菌超标之后，华西都市报也爆料称，&ldquo 吃鸭脖等于吃细菌&rdquo ，绝味鸭脖大肠杆菌数量没有人知道，因为数据爆表，检测仪器无法显示，而久久丫鸭脖大肠杆菌数量超标160倍。 　　华西都市报报道原文： 　　吃鸭脖等于吃细菌 　　@华西都市报： 　　央视财经透露，很多人爱吃绝味鸭脖或者久久丫的产品，可是，它们卖的已经不是食物了，而是细菌。绝味鸭脖大肠杆菌数量没有人知道，因为数据爆表，检测仪器无法显示，而久久丫鸭脖大肠杆菌数量超标160倍!吃它们等于吃细菌!你还敢吃吗? 　　网友回应： 　　@兰-小影：我最爱的绝味啊!现在不敢再去吃了 　　@自由與公正：连锁店都这样了，那流动摊贩卖的卤味还能吃吗? 　　@梦魇如画：我们早已练就金刚不坏之身，这点细菌算个啥 　　@杨光给你正能量：亏我这么爱它们!不过，买的时候就想不到了，吃货的嘴挡不住!

最近，随着一些几乎对各类抗生素都有很强抗药性的“超级细菌”在多国传播，医学专家也在紧急研究对策。英国研究人员近日发现，蟑螂和蝗虫体内含有的一种特殊蛋白，可能成为杀灭两种超级细菌的重要武器。 　　据悉，蟑螂大脑内和蝗虫体内所含有的蛋白质成分，能在实验室内有效杀灭90%以上的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和抗药性大肠杆菌，而且不会对人体细胞产生明显副作用。值得注意的是，此前，人们早已发现，蟑螂是传播20多种细菌和病毒的罪魁祸首。 　　资料显示，感染耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和抗药性大肠杆菌都能带来严重后果。其中，前者可造成人体器官衰竭而死。后者也可能引起肾衰竭。今后，人类或许能从生活在“恶劣环境中”的蟑螂和蝗虫的神经系统中提取出有效物质来杀灭上述两种细菌了。

自然界物种丰富，其中85%-99.9%的微生物不可培养，面对形形色色的样本类型，不同物种的组织部位、生理生化特性各异，从而增加了DNA提取的难度。MP Biomedicals的SPINeasy家族即将推出2款新品试剂盒，分别应用于水样基因组DNA、组织&细菌基因组DNA提取。采用硅胶膜离心柱法高效结合DNA，可快速安全地提取到高质量DNA，满足该类型样本DNA提取难题。让我们先来一睹为快吧~- SPINeasy DNA Kit for Water -水体是仅次于土壤的第二种微生物天然培养基，通过对水体微生物的种群结构及多样性进行分析并研究其动态变化，可为充分了解水体微生物组成、优化群落结构、 调节群落功能提供非常可靠的依据。水体中微生物种类繁多，数量大，主要来自于土壤、污水、空气及动植物尸体等。因此从水体中抽提的微生物总DNA存在很多抑制因子，如腐殖酸、酚类化合物等，这些物质即使微量存在于纯化后的DNA中也会对下游实验如PCR、限制性酶切等产生影响。SPINeasy DNA Kit for Water专门设计用于从多种水体样本中快速提取基因组DNA。 产品优势：裂解介质E+滤膜更高品质：精选滤膜和大容量裂解介质管确保获得更高浓度DNA，独特的裂解缓冲液，保障更高纯度，提取的DNA可直接应用于下游实验；操作简单：离心柱法提取DNA，快速简单；方便省心：配备滤膜和 5mL裂解介质管，节省额外购买的时间和费用；适应性广：高效提取多种水体样本DNA，适用性广 ；安全环保：不使用酚、氯*仿、ß-巯基乙醇等有毒试剂。 数据展示：SPINeasy DNA Kit for Water适用于多种类型水样样本，能够提取高产量和高纯度的基因组DNA，可直接应用于下游实验。- SPINeasy DNA Kit for Tissue and Bacteria -动物组织、血液、细胞和细菌等是分子生物学技术的常见研究材料，对这些样本的DNA进行分析研究已经广泛应用于功能基因组研究、肿瘤诊断及治疗靶点发现、遗传性疾病鉴定、动物疫病检测、司法鉴定和细菌耐药性等多个领域。组织样本类型多样，包括心、肝、脾、肺、肾、尾巴等，每种组织中所含的细胞数量差别很大，进行DNA提取时的起始量也会有所不同。例如对于肝脏和脾脏等RNA和蛋白质含量高的组织，较少的组织即可获得理想的DNA提取效果。同样，血液样本也因物种的不同，DNA分离方法也略有区别，哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核，而鸟类和两栖类动物成熟的红细胞有细胞核，所需的血液量也有区别。SPINeasy DNA Kit for Tissue and Bacteria是一款基于硅胶膜离心柱技术的高性能基因组DNA提取试剂盒，不仅可以从各种动物组织中提取DNA，还能从血液（包括无核红细胞和有核红细胞的血液）、培养细胞和细菌（包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌）中分离基因组DNA，所得基因组DNA可直接用作PCR 模板、酶切、杂交等分子生物学实验。 产品优势：品质保证：优化的裂解缓冲液和漂洗液，保障更高浓度和纯度，提取的DNA可直接应用于下游实验；简便快捷：离心柱法提取DNA且无需添加Protease K，快捷方便，配合精选裂解介质A提取单个样本DNA时间SPINeasy DNA Kit for Tissue and Bacteria（With Lysing Matrix），试剂盒内含有裂解介质A，主要针对不同类型难研磨的动物组织样本，30min即可获得高质量的DNA，可用于多种下游实验，另外也可以用于从血液、细胞和细菌中提取DNA，操作更加简单、快捷。 无裂解介质款SPINeasy DNA Kit for Tissue and Bacteria（Without Lysing Matrix），采用液氮研磨和加热孵育的方式裂解样品后，提取不同类型组织、血液和细菌DNA，可直接应用于下游实验。

运动发酵单胞菌运动亚种的特点与优势及培养方法！ 运动发酵单胞菌运动亚种是Zymomonas属的微生物，原产地为美国。G-，细胞具有圆端的短杆状，丛生鞭毛运动，单个或成对排列。主要用途为研究，具体用途为用于细菌发酵酒精的研究。 一、菌种简介平台编号：Bio-66722提供形式：冻干物拉丁属名：Zymomonas Mobilis Subsp. Mobilis中文名称：运动发酵单胞菌运动亚种属名：Zymomonas种名加词：mobilis subsp. mobilis其它中心编号：ATCC 31821来源历史：←北京工商大学化工学院(31821)收藏时间：2008.10.31原始编号：WAY资源归类编码：15131139101模式菌株：非模式菌株主要用途：研究具体用途：用于细菌发酵酒精的研究特征特性：G-，细胞具有圆端的短杆状，丛生鞭毛运动，单个或成对排列。利用葡萄糖、蔗糖或果糖产乙醇和CO2，利用山梨醇，不发酵麦芽糖、阿拉伯糖、鼠李糖、木糖。不还原硝酸盐，不液化明胶，接触酶阳性。 生物危害程度：四类致病对象：无培养基：葡萄糖 100.0g，酵母膏 5.0g，(NH4)2SO4 1.0g，KH2PO4 1.0g，MgSO4?7H2O 0.5g，琼脂 20.0g，蒸馏水 1.0L, pH7.0。培养温度：30℃资源保藏类型：培养物保存方法：真空冷冻干燥法实物状态：有实物共享方式：公益性共享；资源纯交易性共享；合作研究共享；资源交换性共享用途：研究；用于细菌发酵酒精的研究注意事项：仅用于科学研究或者工业应用等非医疗目的不可用于人类或动物的临床诊断或治疗，非药用，非食用（产品信息以出库为准） 二、产品特点1、菌种功能明确、品种稳定、应用 2、产品仅限用于科研本品芽孢含量高,稳定性好、耐高温和挤压 3、繁殖能力快、定植能力强、易存活、耐受低pH值环境 4、复活迅速,可在短期内成为优势种群 5、本品安全高效、无抗药性、不污染环境 6、对多数抗生素不敏感,可与低浓度抗革兰氏阴性菌抗生素同时使用。 三、产品优势1、产品质量稳定,是为科研和提供微生物菌种资源共享服务的专业平台。2、国内首创封闭管包装,冻干后的菌株使用时添加配套的复苏培养基后迅速而完全溶解。针对不同的菌株提供八种不同的培养方法,保证菌种的复苏质量。3、严格的质检程序,确保产品质量的稳定性。4、该类产品广泛使用到食品、药品、化妆品、水产品、化工等行业,疾控中心、质检局、出入境、药检局等等,得到广泛好评。 四、菌种的培养1、菌种是指食用菌菌丝体及其生长基质组成的繁殖材料。菌种分为母种(一级种)、原种(二级种)和栽培种(三级种)三级。工业发酵的有用菌种,其筛选步骤包括菌种分离、初筛和复筛。2、挑选具有某种能力的有用菌种,也称种子制备,是指菌种在一定条件下,经过扩大培养成为具有一定数量和质量的纯 菌种的制备过程。以作接入发酵罐中进一步扩大菌体量及合成产物之用。3、种子制备包括孢子制备和菌丝体制备菌种制备。4、保存在沙土管或冷冻管中的菌种,用无菌手续挑取少许,接入琼脂斜面培养基上,在25℃(或较高温度)下培养5~7天(或较长时间。所得孢子还需进一步用较大表面积的固体培养基以获得更多孢子(对于霉菌类孢子制备,多数采用大米、小米之类的天然培养基)。5、将培养成熟的斜面孢子制成悬浮液,接种到扁瓶固体培养基上,于25~28℃培养14天。将成熟的扁瓶孢子于真空中抽干,使水分降至10%以下,并放入 4℃冰箱中备用。一次制得的孢子瓶可在 上延续使用半年左右。6、如果有些菌种不产孢子,如赤霉素产生菌或产孢子不多的,则可采用摇瓶液体培养制得菌丝体,作种子罐的种子。种子罐的目的是使接入有限的孢子或菌丝体迅速发芽、生长、繁殖成大量菌体。其中的培养基组分应是易于被菌体利用的碳源(如葡萄糖)和氮源(如玉米浆),及无机盐(如磷酸盐)等。作为发酵罐的种子应生命力旺盛、染色深、菌丝粗壮,无杂菌及异常菌体。接种量一般在10%~20%。 五、保藏方法1、传代培养保藏法又有斜面培养、穿刺培养、疱肉培养基培养等(后者作保藏厌氧细菌用),培养后于4-6℃冰箱内保存。2、液体石蜡覆盖保藏法是传代培养的变相方法,能够适当延长保藏时间,它是在斜面培养物和穿刺培养物上面覆盖灭菌的液体石蜡,一方面可防止因培养基水分蒸发而引起菌种死亡,另一方面可阻止氧气进入,以减弱代谢作用。3、载体保藏法是将微生物吸附在适当的载体,如土壤、沙子、硅胶、滤纸上,而后进行干燥的保藏法,例如沙土保藏法和滤纸保藏法应用相当广泛。4、寄主保藏法用于目前尚不能在人工培养基上生长的微生物,如病毒、立克次氏体、螺旋体等,它们必须在生活的动物、昆虫、鸡胚内感染并传代,此法相当于一般微生物的传代培养保藏法。病毒等微生物亦可用其他方法如液氮保藏法与冷冻干燥保藏法进行保藏。5、冷冻保藏法可分低温冰箱(-20-30℃,-50-80℃)、干冰酒精快速冻结(约-70℃)和液氮(-196℃)等保藏法。6、冷冻干燥保藏法先使微生物在极低温度(-70℃左右)下快速冷冻,然后在减压下利用升华现象除去水分(真空干燥)。有些方法如滤纸保藏法、液氮保藏法和冷冻干燥保藏法等均需使用保护剂来制备细胞悬液,以防止因冷冻或水分不断升华对细胞的损害。保护性溶质可通过氢和离子键对水和细胞所产生的亲和力来稳定细胞成分的构型。保护剂有牛乳、血清、糖类、甘油、二甲亚砜等。 欢迎访问微生物菌种查询网，本站隶属于北京百欧博伟生物技术有限公司，单位现提供微生物菌种及其细胞等相关产品查询、咨询、订购、售后服务！与国内外多家研制单位，生物医药，第三方检测机构，科研院所有着良好稳定的长期合作关系！欢迎广大客户来询！

UNC Lineberger综合癌症中心的科学家和同事们于2020年10月30日发表在《Science》杂志上的一项新研究表明，如果小鼠的肠道中有特定类型的细菌，暴露在可能致命的全身辐射水平下也可以免受辐射损伤。在临床环境中或意外暴露时吸收的辐射会对组织造成损害。在这项研究中，细菌减轻了辐射暴露，提高了血细胞生产的恢复和胃肠道（GI）的修复。研究人员指出，一组“精英”小鼠的肠道中有两种细菌，即毛螺菌（Lachnospiraceae）和肠球菌（Enterococcaceae），如果它们肠道中有大量的这两种细菌，就能够强烈地抵抗强辐射的影响。对人类来说，这两种细菌在接受放疗的有轻度胃肠道症状的白血病患者中大量存在。研究表明，这两种细菌的存在导致丙酸盐和色氨酸小分子的产量增加。这些代谢物提供了长期的辐射防护，减少了对骨髓干细胞生产的损害，减轻了严重胃肠道问题的发展，并减少了对DNA的损伤。在一些国家，这两种代谢物都可以作为健康补充剂购买，但之前没有证据表明这些补充剂对暴露在强辐射下的人有什么帮助。“这些有益的细菌引起了肠道代谢物的深刻变化，”通讯作者、北卡罗来纳大学医学院遗传学教授，以及Lineberger免疫学项目的共同负责人Jenny P.Y. Ting博士说。高水平辐射对身体器官的损害，无论是意外照射、癌症放疗、靶向辐射攻击等，都可能导致严重疾病甚至死亡。体内的血细胞和胃肠道的组织更新很快，因此特别容易受到辐射损伤。然而，在保护方面，胃肠道拥有超过10万亿微生物，它们在限制辐射引起的损害方面发挥着重要作用。文章一作Hao Guo博士说：“很多机构已经做出了大量努力来缓解急性辐射症状，然而，这仍然是一个长期未解决的问题。 我们的工作产生了一个细菌和代谢物的综合数据集，可以作为一个强大的资源，在未来的微生物研究中确定可行的治疗目标。”由于广泛用于癌症治疗的放射疗法通常会导致胃肠道副作用，研究人员希望了解他们在小鼠身上的实验如何能转化为人类。他们研究了21名白血病患者的粪便样本，这些患者将接受以干细胞移植为前提的放射治疗。科学家们发现，腹泻时间较短的患者比腹泻时间较长的患者具有更丰富的毛螺菌和肠球菌。这些发现与研究人员在小鼠身上的发现密切相关，尽管Ting警告说，需要更大规模的研究来验证这些结论。重要的是，对于人类的潜在用途是补充了毛螺菌的小鼠的癌症放疗益处并没有减少。“粒细胞集落刺激因子是唯一一种被FDA批准作为高剂量辐射暴露的有效对策的药物，但它价格昂贵，而且有潜在的副作用，”Ting说。“然而，我们可以培养的细菌，特别是相对便宜的代谢物，以及我们所吃食物中已经含有的元素，可能是一个很好的替代品。”研究人员希望能很快在人群中开展一项临床试验，以测试将这些代谢物提供给接受辐射的患者的益处。预祝项目在人体验证环节取得成功，一旦补充微生物成为处方，不仅是癌症患者的福音，也拯救了从事放射治疗的医护人员。

幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）是人类最常见的慢性感染细菌，它生长缓慢且培养条件苛刻，因此临床合理用药和精准溯源均面临挑战。中国科学院青岛生物能源与过程研究所与中国疾病预防控制中心传染病预防控制所（中国疾控中心传染病所）、青岛市立医院、青岛星赛生物等医产学研联合团队，依托原创的临床单细胞拉曼药敏快检系统（CAST-R），建立了单个细菌细胞精度、“鉴定-药敏-溯源”全流程一体化的H. pylori诊疗技术CAST-R-HP，其具有快速病原鉴定、精确药敏表型检测、基于单细胞全基因组支撑耐药机制研究与精准溯源等优势。相关成果近日发表于《临床化学》（Clinical Chemistry）。　全球约半数人口感染H. pylori，70%以上的胃癌与H. pylori感染有关，根除H. pylori可显著减少胃癌发生。我国H. pylori感染呈现高感染率（约50%）、高疾病负担、高耐药率和低根除率特征，而低根除率的主要原因为H. pylori菌株耐药严重。因此，建立一个高效的药敏诊断、治疗与溯源体系，对于临床和相关疾病防控至关重要。目前H. pylori耐药菌鉴定的临床金标准是内镜检查与细菌培养相结合的药敏检验。由于其生长条件苛刻，分离和培养胃活检标本中的H. pylori通常需7~10天，且难以考察临床样品中“原位”的病原多样性。在获得纯培养后开展的表型药敏实验，同样耗时很长，且技术要求高。而基于基因型的药敏检测方法仅能预测部分已知耐药基因的突变，并存在不同程度的假阴性。目前临床医生主要依赖经验用药而非药敏结果指导性下的精准治疗。但是，随着H. pylori耐药性的不断增加，经验治疗的根除失败率日益严重。针对以上瓶颈问题，合作团队建立了单个细菌细胞精度、“鉴定-药敏-溯源”全流程一体化的H. pylori诊疗技术CAST-R-HP。他们构建了15种临床常见胃部共生菌的单细胞拉曼光谱（SCRS）参考数据库；进而利用端到端的深度卷积神经网络（DCNN），将拉曼光谱特征提取与分类模型训练过程相融合，有效提升了基于SCRS的病原鉴定准确率。直接从临床胃黏膜样品出发，对H. pylori细胞进行识别和鉴定，准确率达98.5 ± 0.27%。此外，研究人员建立了单细胞精度测定代谢抑制程度的H. pylori药敏表型快检技术。与临床标准E-test法相比，17株H. pylori临床分离株对左氧氟沙星、克拉霉素的药敏检测准确率分别为94%和100%。针对7例患者胃黏膜组织样本，通过48~72小时的重水饲喂和药物孵育，无需分离培养，研究直接测定样品中H. pylori细胞对于左氧氟沙星的药敏性，准确率为100%。针对耐药机制研究和全基因组溯源，研究人员进一步从临床样品中直接识别特定药敏表型的H. pylori细胞，进而通过拉曼光镊液滴单细胞分选（RAGE）芯片，完成高均衡性的目标单细胞分选和核酸扩增。拉曼分选后的单个H. pylori细胞，全基因组覆盖度可达99.7%，通过基因型验证了药敏表型。 该研究表明，利用CAST-R-HP，从临床样品到药敏结果的完整流程可大幅缩短至3天，而且能在单细胞分辨率、全基因组水平完成耐药机制研究与精准溯源。下一步，研究人员将基于“微生物药敏单细胞技术临床示范网络”（SinCheckNet），进一步开发CAST-R-HP系统，拓展其应用，从而为建立单细胞精度的H. pylori诊疗与疾控体系奠定技术和装备基础。该工作获得中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金委国家重大科学仪器研制项目、国家科技重大专项项目、广州生物岛实验室等的资助。　　论文链接 H. pylori单细胞精准诊疗技术CAST-R-HP

美国斯坦福大学（Stanford University）开发了用于分析血液和废水的人工智能（AI）辅助方法。微生物的可靠检测和鉴别对于医学诊断、环境监测、食品生产、生物防御、生物制造和药物开发至关重要。虽然病原体检测通常使用体外液体培养方法，但据估计，使用目前的实验室方法，可以轻松培养的细菌种类不到所有细菌种类的2%。此外，在这2%中，根据细菌种类的不同，培养过程可能需要数小时到数天不等。因而由于诊断进程缓慢，在等待细菌培养结果时通常使用广谱抗生素，导致抗生素耐药细菌数量惊人地增加。拉曼光谱是一种无标记振动光谱技术，最近已成为一种有前途的细菌种类鉴别平台。由于每个细胞种类和菌株都有独特的分子结构，因而它们具有可用于鉴别的独特的光谱指纹。与基于核酸的检测方法（如聚合酶链式反应（PCR））和基于蛋白质的检测方法（如基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI-TOF）和酶联免疫分析（ELISA））相比，拉曼光谱检测技术只需很少或不需要使用试剂或标记，设备成本相对较低，并具有无扩增检测的潜力。此外，拉曼光谱检测技术是一种无损技术，首先，其激发激光功率很低，使细胞可以保持活性；其次，测量结果基本不受细胞中水分的干扰；最后，检测只需非常小的样本量。与等离子体或米式共振纳米颗粒结合，拉曼光谱信号平均可以增强10⁵-10⁶倍，最高可增强10¹⁰倍，从而实现对细胞的快速检测。由于这些优势，拉曼光谱检测技术已经成功地应用于基因分析、蛋白质检测，甚至单分子检测。最近的工作也显示了拉曼光谱检测技术在细胞鉴别方面的令人兴奋的进展，包括细菌鉴别、免疫分析和活体活检。然而，为了提高拉曼光谱检测技术的临床和工业实用性，它必须与简便的样本制备方法相结合。据悉，近期，美国斯坦福大学的一个研究项目开发了一种细菌鉴别技术，该技术结合了表面增强拉曼光谱（SERS）、机器学习和用于样本制备的生物打印方法。这项研究近期以“Combining Acoustic Bioprinting with AI-Assisted Raman Spectroscopy for High-Throughput Identification of Bacteria in Blood”为题发表在Nano Letters期刊上。拉曼光谱技术用于细菌鉴别原理示意图据参与该项目的研究人员称，传统培养方法可能需要数小时或数天，作为传统培养方法的替代方法，这种新方法可以快速、廉价、更准确地对许多不同液体进行微生物分析。斯坦福大学Fareeha Safir说：“不仅每种细菌都表现出独特的光谱特征，而且给定样本中几乎所有其他分子或细胞都是如此。样本中的红细胞、白细胞和其他成分都在发送自己的信号，因此很难从其他细胞的噪音中区分微生物的光谱信号。”要解决这个问题，研究小组需要考虑的是如何利用极少量的样本达到最好的细胞分离效果，尽可能多地去除不必要的光谱信号。为了解决这一挑战，该研究借鉴了喷墨打印技术的原理，使用了一种被称为声学微滴喷射（ADE）的技术。在使用声学微滴喷射技术时，超声波将聚焦在流体-空气界面，产生辐射压力，从而使液体表面喷射出液滴，其液滴大小与换能器的频率成反比。从细胞原液中喷射出的图案化液滴未来的即时检测技术该平台的拉曼面利用金纳米棒（GNRs）进行表面增强，将金纳米棒引入样本液体中，通过声学打印操作将细菌和金纳米棒都沉积到镀金载玻片上。声学打印平台和共聚焦拉曼装置示意图该研究团队在其发表的论文中评论道：“这项试验首次展示了利用微观生物实体和纳米颗粒进行的多组分样本的稳定而精确的高频声波打印。”此外，在该项试验中，基于拉曼光谱的分析被应用于大肠杆菌、葡萄球菌，以及小鼠红细胞样本，并使用之前从均匀细胞样本中训练的机器学习算法来鉴别不同类别样本的拉曼光谱特征。利用拉曼光谱信号鉴别用金纳米棒（GNRs）打印的细胞样本基于机器学习算法和拉曼光谱技术鉴别大肠杆菌、葡萄球菌，以及小鼠红细胞样本结果显示，该系统对细胞纯样本的分类准确率超过99%，对细胞混合样本的分类准确率为87%。此外，使用金纳米棒和不使用金纳米棒的检测结果证实，拉曼光谱信号在生物打印样本中会发生表面增强，其放大倍数高达1500倍。根据该研究团队的说法，该方法可以帮助推进基于拉曼光谱的研究、临床诊断和疾病管理，为未来的即时检测系统提供基于流体的生物标志物微创检测。该平台也可以应用于其他液体的检测，比如公共卫生监测领域的饮用水检测。研究团队成员Amr Saleh说：“这是一种创新的解决方案，有可能挽救生命。我们对该方法潜在的商业化机会感到兴奋，这可以帮助重新定义细菌检测和单细胞表征的标准。”

在水样中加入微量青海弧菌液体，半小时内就能知道饮用水是否安全——著名发光细菌专家、华东师范大学生命科学学院教授朱文杰和他的团队凭借青海弧菌检测水质的专利技术，承担了保障2010年世博会饮用水安全的检测项目 　　水是生命之源。即将到来的世博会上，如何保证展览现场的饮用水安全?著名发光细菌专家、华东师范大学生命科学学院教授朱文杰拿出了他的撒手锏——青海弧菌作为生物检测材料。“发光细菌是能自身发出蓝绿色可见光的细菌，青海弧菌这样的发光细菌，一旦接触到有毒物质，发光强度就会受到抑制，它们的发光强度和水样中毒物的浓度、大小相关。”只要在水样中加入微量青海弧菌液体，用便携式监测仪读取相关数据，饮用水是否安全，在半个小时内就能知道答案。 　　朱文杰教授和他的团队凭借青海弧菌检测水质的专利技术，承担了保障2010年世博会饮用水安全检测项目和上海市科委“登山行动计划”世博科技专项课题。与发光细菌打了40多年交道的朱文杰对这些微小的细菌菌株再熟悉不过了。这些发光细菌，不但会在世博会的饮用水安全检测中担任重要角色，其实在上海的苏州河治理、主要污染源的监测，尤其是在“512”汶川地震灾区水质快速检测中，已经立下过汗马功劳。朱文杰在接受CBN专访时，介绍了这种发光细菌的神奇之处。 　　众里寻“菌”千百度 　　“水体里的发光细菌达到一定数量时，就会使这个水体发出绿荧荧的光。海洋中就会有这种现象发生，海水整个都变成绿色的发光体，闪现着绿荧荧的波浪，这就是所谓的‘海火’。当然，毕竟发光细菌所发光的亮度是很低的，因此只有在黑暗的环境中才能看到，在白天光线较亮的地方是看不到的。”关上灯，拉上厚实的窗帘，在生物实验室中，朱文杰小心翼翼地从培养箱里拿出了刚培养好的青海弧菌。在黑暗的背景中，锥形瓶里的液体发出了幽幽的蓝绿色荧光。为了寻找这种发光细菌，朱文杰在上世纪80年代走遍了全国各大湖泊。“太湖、鄱阳湖、洞庭湖、鬲湖、洪泽湖、巢湖，我们都走遍了，最后终于在青海省的青海湖里发现了青海弧菌。”在青海湖盛产的唯一一种没有鳞片的鱼——裸鲤身上，朱文杰找到了梦寐以求的淡水型发光细菌。 　　“其实，海洋才是发光细菌的主要栖息地，绝大部分的发光细菌无论从数量还是种类来看，均是海洋性的，仅少数在淡水或陆地上生存。”目前已经命名的发光细菌共18种，其中霍乱弧菌和青海弧菌为淡水发光细菌。为什么朱文杰他们除了研究海洋发光细菌外，会将注意力集中于菌种稀少的淡水湖泊呢?“海洋发光细菌必须有一定浓度的钠离子存在，才能生长和发光，而淡水型发光细菌就没有这种要求。”上世纪80年代末，科学家发现，如果要用海洋发光细菌进行检测，为了满足海洋发光细菌的生理需要，必须在淡水样品中添加食盐达到3%。但如此高浓度的Na+或Cl-离子，会影响某些有毒物质的生物学毒性表现，因此根据细菌的发光情况来判断水质就会产生偏差。这是海洋发光细菌的一个“死穴”。而利用淡水型发光细菌检测，就可以轻而易举地避免这样的偏差。从另一方面来说，不少发光细菌本身就是致病菌。比如哈维氏弧菌可致虾生病死亡，Photorhabdus asymbiotica 能导致人类身体疾患，寄生于线虫体内的发光杆菌则会感染毛虫、蛾子、蝴蝶等鳞翅目昆虫，致它们于死地。朱文杰他们当时发现的青海弧菌，是罕见的淡水型发光细菌，也不是致病菌，因此是难得的水质检测好材料。 　　培养发光细菌是一件比较麻烦、专业的事情，这个因素会阻碍发光细菌检测技术的普及和应用。于是上世纪90年代中期，朱文杰开始把青海弧菌由液态的保存方式转变为冻干粉的形式。“就像把面条做成方便面，开水一泡就能食用那样。”检测人员拿到冻干粉后，可以保存在-10℃以下的冰箱中，使用前只要加入复苏液，几分钟之后冻干粉中的青海弧菌就自动恢复了活力。“使用青海弧菌进行检测，要比使用进口发光细菌价格上便宜三分之二。”朱文杰说。 　　发光细菌应用潜力无穷 　　“如果有某一条河流受到污染，或者出现某种化学物质突然泄漏的事故，判断污染来源和污染物的主要成分，可以用物理—化学的监测方法很快得到结果，但要回答对流经区域周围的生物或居民的健康有什么影响，这些监测是无能为力的。”朱文杰介绍说，当下使用较多的检测污染物毒性的方法，是从医学毒理学引用过来的小鼠或是鱼类或是溞、藻类等的毒性试验，以受试生物的死亡数来判断毒性的大小，一般需几天时间才能有结果。“每条鱼、每只小鼠对毒物反应都不相同，为减小个体差异的影响，每次用大量的鱼或小鼠用于试验，这不仅造成检测工作量的增加，而且用成百上千的小鼠或鱼来用于一些普通样品的检测是不可能实施的，因为成本太高。” 　　“而用发光细菌来检测环境污染毒性，不仅灵敏，而且成本低廉，在一刻钟到一小时内便可以有结论。其检测结果跟鱼类、小鼠毒性试验结果是吻合的。”朱文杰举了去年“512”汶川地震灾后水体检测的例子，“工作人员不但要检测当地河流的水质，很多农民也拿出自家的井水样本要求检测，如果用传统的检测方法，成本就是天文数字，时间也不允许。”而工作人员利用青海弧菌这样的发光细菌，在半小时内就知道了结果。上世纪90年代，有科学家提出利用发光细菌快速综合评价苏州河水质的方法，并得以实施。朱文杰回忆说：“苏州河治理是上海的一件大事。最近，浙江环保部门为了加强对蓝藻爆发的预警监测，也使用了我们研制的发光细菌急性毒性监测仪。” 　　“发光细菌在应用方面还有很大的潜力。”朱文杰说，“现在，科学家对发光细菌利用技术的开发依旧如火如荼，比如食品卫生的快速检测、化学合成物及其降解物的毒性检测、分析有机合成化合物分子结构中不同取代基对毒性的影响等等，也有科学家在基因克隆的实验用细菌发光基因作为报告基因。”现今，朱文杰仍然继续着他每日的科研和教学工作，“希望有关方面能够多采用我们国家研究人员自己研发的发光细菌检测技术和仪器。”

几十年来，流式细胞分析技术在提高原料奶的卫生质量方面发挥了至关重要的作用。今天，其重要性与日俱增。 特别是随着技术的最新发展，使得在乳品厂乃至牧场收购原料奶时即刻进行现场卫生检验成为可能。 随着整个供应链采用更快速的检测方法，过去那种卫生质量低劣的样品和每毫升成千上万个细菌的日子很快就会结束。 牛奶实验室中流式细胞技术日益增多的使用，自然而然地引发了如何与乳制品生产商分享检测实效与便利性的问题，以便可以效法其他分析技术（如近红外和中红外）。 这些技术为乳品厂提供了涵盖大部分质量控制领域（卫生方面除外）的快速简单的无化学品检测。福斯正在取得研究进展，有望在原料奶细菌对抗战中开启全新篇章。 该电子书通过文章、便于理解的技术背景介绍和视频访谈，提供流式细胞技术的发展情况，让您时刻了解最新技术。 我们希望本书对您有所启发，借助于在多行业的持续努力下，降低原料奶中的细菌水平。 本电子书包括以下内容：流式细胞技术的优势流式细胞仪器介绍实验室中的高通量细菌计数检测乳品厂进行细菌细胞计数一按即可在流式细胞技术方案中寻求什么福斯的流式细胞技术 如您对电子书感兴趣，可联系福斯公司获取，或在仪器信息网福斯公司的解决方案栏目内下载。

近日，发表在国际杂志Journal of the American Chemical Society上的一篇研究论文中，来自斯克里普斯研究所的研究人员通过研究开发出了一种细菌酶类，其或许可以被用作候选药物来帮助吸烟者戒烟，研究者指出，这种特殊的细菌酶类可以在实验室中被获取并且具有一系列药物开发的潜力特性。研究者Kim Janda教授表示，目前我们的研究尚处于早期阶段，但相关研究结果表明细菌酶类具有正确的特性来变为成功的戒烟疗法，这种新型的戒烟疗法或可代替当前的戒烟策略，当前的戒烟策略已经在至少80%至90%的吸烟者中被发现是无效的。细菌产生的特殊酶类在尼古丁进入到吸烟者大脑之前就可会被酶类所破坏，进而降低吸烟者对尼古丁的依赖性，从而达到戒烟的目的。在至少超过30年的时间里，研究者和其同时一直致力于在实验室开发这种特殊酶类，当前他们利用恶臭假单胞菌成功地制造产生了名为NicA2的酶类，实验结果表明这种细菌可以有效消耗尼古丁。研究者表示，这种细菌就好象是“吃豆人”一样，其会不断前进并且吃掉尼古丁；这项研究中研究人员对负责降解尼古丁的细菌特殊酶类进行了特性研究，并且检测了这种酶类作为疗法的有效性；首先研究者在一根香烟中将小鼠血清和一个剂量的尼古丁相结合，当添加特殊酶类后，尼古丁的半衰期从原来的2-3小时降低为9至15分钟，而高剂量的酶类可以更加有效缩短尼古丁的半衰期，从而尽可能地保持其不进入吸烟者的大脑。下一步研究者计划将这种酶类进行测试来验证其是否可以作为候选戒烟药物来使用，研究者Song Xue说道，这种酶类在血清中相对稳定，因此其对于开发新型治疗性药物非常关键；研究者计划后期通过改变细菌的酶类组成来帮助其更加有效地作为戒烟的新型策略xyL872Hu01 USP6氨基端样蛋白(USP6NL)重组蛋白 Recombinant USP6 N-Terminal Like Protein (USP6NL) Homo sapiens (Human)xyL882Hu01 UL16结合蛋白2(ULBP2)重组蛋白 Recombinant UL16 Binding Brotein 2 (ULBP2) Homo sapiens (Human)xyL907Ra01 N-myc下游调节基因2(NDRG2)重组蛋白 Recombinant N-myc Downstream Regulated Gene 2 (NDRG2) Rattus norvegicus (Rat)xyL915Hu01 Nei内切核酸酶Ⅷ样蛋白1(NEIL1)重组蛋白 Recombinant Nei Endonuclease VIII Like Protein 1 (NEIL1) Homo sapiens (Human)xyL917Hu01 信号素3A(SEMA3A)重组蛋白 Recombinant Semaphorin 3A (SEMA3A) Homo sapiens (Human)xyL918Hu01 信号素3B(SEMA3B)重组蛋白 Recombinant Semaphorin 3B (SEMA3B) Homo sapiens (Human)xyL919Hu01 信号素3C(SEMA3C)重组蛋白 Recombinant Semaphorin 3C (SEMA3C) Homo sapiens (Human)xyL920Hu01 信号素3E(SEMA3E)重组蛋白 Recombinant Semaphorin 3E (SEMA3E) Homo sapiens (Human)xyL921Hu01 信号素4A(SEMA4A)重组蛋白 Recombinant Semaphorin 4A (SEMA4A) Homo sapiens (Human)xyL924Hu01 信号素5A(SEMA5A)重组蛋白 Recombinant Semaphorin 5A (SEMA5A) Homo sapiens (Human)xyL926Hu01 信号素5B(SEMA5B)重组蛋白 Recombinant Semaphorin 5B (SEMA5B) Homo sapiens (Human)xyL930Hu01 信号素3F(SEMA3F)重组蛋白 Recombinant Semaphorin 3F (SEMA3F) Homo sapiens (Human)xyL934Hu01 NEL样蛋白2(NELL2)重组蛋白 RecombinantNEL Like Protein 2 (NELL2) Homo sapiens (Human)xyL935Hu01 再生蛋白1(NEO1)重组蛋白 Recombinant Neogenin 1 (NEO1) Homo sapiens (Human)xyL939Hu01 神经束蛋白(NFASC)重组蛋白 Recombinant Neurofascin (NFASC) Homo sapiens (Human)xyL941Mu01 激活T-细胞核因子1(NFATC1)重组蛋白 Recombinant Nuclear Factor Of Activated T-Cells, Cytoplasmic 1 (NFATC1) Mus musculus (Mouse)xyL969Hu01 醌NADH脱氢酶1(NQO1)重组蛋白 Recombinant NADH Dehydrogenase, Quinone 1 (NQO1) Homo sapiens (Human)xyL979Hu01 核糖体蛋白S6激酶β1(RPS6Kβ1)重组蛋白 Recombinant Ribosomal Protein S6 Kinase Beta 1 (RPS6Kb1) Homo sapiens (Human)xyL980Hu01 增殖关联蛋白2G4(PA2G4)重组蛋白 Recombinant Proliferation Associated Protein 2G4 (PA2G4) Homo sapiens (Human)xyM011Hu01 肽酶D(PEPD)重组蛋白 Recombinant Peptidase D (PEPD) Homo sapiens (Human)

食用后可能引起腹泻、食物中毒 　　近日，湖南长沙市第三季度食品安全检验检测情况新鲜出炉，在不合格名单中，有当地媒体发现了长沙肯德基有限公司阿波罗店的香辣鸡腿堡。据报道，长沙市卫生局抽检了8月29日批次的肯德基香辣鸡腿堡，发现大肠菌群含量为230MPN/100g，按照食安糕30MPN/100g的标准，此汉堡超标近 7倍。 　　对此，肯德基方面不但未表示将对相关批次产品做出复检，以及检查事发门店厨房等处理方式，反而对外称公司认为检测汉堡的标准不对，汉堡不是面包，不能以面包糕点的标准来衡量，要求卫生局重新考量。随后当地卫生局虽然临时撤销了不合格名单，但相关负责人也表示，对于洋快餐汉堡的安全性现在无法判定，因为国家还没有技术层面的检测标准。据悉，吃了大肠菌群超标的食品，易引起肠胃不适、腹泻等症状，严重超标易引发肠道传染病或食物中毒。 　　KFC辩称不是面包不算不合格 　　据湖南当地媒体报道，10月19日，长沙市第三季度食品安全检验检测情况出炉，长沙肯德基有限公司阿波罗店的香辣鸡腿堡位列不合格名单。长沙市卫生局抽检8月29日批次的汉堡发现，大肠菌群含量为230MPN/100g(MPN是“最大可能数”的简称，为关于细菌污染的一个单位)，按照国家标准糕点、面包卫生标准30MPN/100g的标准，此汉堡超标近7倍。就此，肯德基提出异议，认为汉堡不是面包，不能以面包糕点的检测标准来衡量，要求卫生局重新考量。长沙市卫生局经请示湖南省卫生厅，并咨询省疾控中心专家，临时将肯德基撤出了不合格名单。 　　尽管肯德基方面表示，因此次检测是以面包的检测标准来进行的，所以不能由检测结果来判定肯德基的这批次汉堡不合格。据悉，2008年5月1日，国家质检总局和国家标准化委员会出台了有关面包的标准，标准对面包进行了分类，有面包、软式面包、硬式面包和调理面包，明确指出不包括加入新鲜水果、蔬菜以及肉制品的食品。肯德基现在虽借这一规定来开脱检测结果中的不合格“罪名”，但同时也令自己陷入另一被质疑的境地，那就是根据汉堡的检测标准来看，肯德基的香辣鸡腿堡又是不是合格产品呢? 　　国标显示KFC汉堡三大原料恐都超标 　　“夹层有新鲜蔬菜的汉堡其实不能按照面包的标准来衡量，它(汉堡)其实没有标准。”长沙市卫生局副局长欧志明在接受媒体采访时如此表示。在这种前提条件下，汉堡的安全性检测，是否就完全无据可依，任凭企业自说自话了呢?对此，国内食品卫生专家、国际食品包装协会常务副会长兼秘书长董金狮提出， “馅料不一样汉堡包也就不同，国家不可能对所有产品有强制性的标准”，但卫生部门可对原始的、未组合成汉堡包前的各种原料进行检测。 　　随后有媒体报道针对这一说法特别指出，若以汉堡的三大原料熟肉、生蔬、面包的检测标准来判定的话，肯德基此次被检出大肠菌群含量超标的汉堡，无论是哪种主要原料的大肠菌群含量均已超标。 　　汉堡原料一熟肉：熟肉制品大肠菌群含量要求较为严格，根据《GB2726-2005》，烧烤肉、熏煮火腿及其他熟肉制品的大肠菌群含量不能高于90MPN/100g。而肯德基汉堡230MPN/100g的检出量明显高于这一数值。 　　汉堡原料二生蔬：汉堡中生蔬卫生并无统一标准，据媒体报道参考与之相近的《凉拌菜质量安全要求》(河北省一强制标准)，其中关于大肠菌群含量要求是90MPN/100g。肯德基汉堡230MPN/100g的检出量也同样高于这一标准限量。 　　汉堡原料三面包：在《GB7099-2003》糕点面包卫生标准中，热加工面包大肠菌群含量应30MPN/100g，冷加工面包300MPN /100g。由于肯德基汉堡的检出量是230MPN/100g，如其面包是冷加工的，也就是加热熟后，再添加奶油、黄油等辅料的，那汉堡大肠菌群含量显然没超标 但是如果是以加热熟为最终工艺的面包，汉堡就不合格。而肯德基上述被抽检汉堡到底属于哪种现在还不得而知。 　　肯德基“一句话声明”惹质疑 无标准未复检却称“符合国标” 　　抽检的汉堡产品原料归类存在争议，不代表产品就一定没有问题。据《三湘都市报》报道，卫生监管部门认为此事并没有结束，现在只是暂时将肯德基的汉堡从不合格名单里撤销。据报道，长沙卫生部门会要求肯德基提交企业标准，即使暂时没有国家的技术标准，也不代表无法对企业进行监督。 　　昨日，新快报记者致电肯德基公司所属的百胜餐饮华南区相关负责人，对于肯德基此次被抽检并被指大肠菌群的汉堡，是属于冷加工还是热加工产品，该名负责人表示暂时无法回应。对于这款香辣鸡腿堡生产及检测执行的是什么标准，以及被查出大肠菌群含量超标后是否复检等问题，这名负责人都表示无法回答， “对于这件事公司能回应到的只有一个声明，那就是‘肯德基严格执行国家相关标准。"该负责人表示。 　　肯德基近年来风波不断 　　2005年3月肯德基新奥尔良烤翅和新奥尔良烤鸡腿堡调料中发现了微量苏丹红(1号)成分 　　2005年11月肯德基停售芙蓉天绿香汤，因被指出所用原料“天绿香”有害人体健康 　　2009年7月中国台北政府报告显示，肯德基炸油含有致癌物质丙烯酰胺 　　2011年4月肯德基全家桶纸容器被指含增白剂 　　2012年9月因不满不戴手套做汉堡，男子怒买2000份欲堵肯德基门口