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)平臺與專屬培養(yǎng)基體系，搭建分離培養(yǎng)+FISH原位驗證全流程服務(wù)，可對肺癌、肝癌、膽管癌、宮頸癌等多種實體瘤組織開展功能菌株的分離、鑒定與定位驗證，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)置陰性對照，結(jié)合FISH檢測驗證菌株原位定位，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)鍵實驗基礎(chǔ)。

（一）微生物組學(xué)分析技術(shù)

1.16S rRNA基因測序：對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.實時熒光定量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)隊列樣本排除標(biāo)準(zhǔn)流程圖；圖B：菌屬水平菌群相對豐度堆疊圖；

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)合功能實驗篩選出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（驗證隊列 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)性散點圖

(e, f) 驗證隊列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) 驗證隊列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，術(shù)后12個月內(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，證實葡萄球菌可隨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靶向驗證的多維度微生物組學(xué)分析技術(shù)，實現(xiàn)了“篩選差異菌屬-分離活菌菌株-驗證臨床關(guān)聯(lián)”的完整研究鏈條。

四、微基生物全方位優(yōu)勢

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

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干擾會引發(fā)微生物群落偏差，PCR擴(kuò)增效率低等問題，無法真實反映樣本中微生物的實際組成與豐度。

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存在低生物量特征，常規(guī)實驗流程難以滿足文庫構(gòu)建要求，易導(dǎo)致測序?qū)嶒炇?/span>。

三、高宿主呼吸道樣本宿主DNA去除方法的科研驗證

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

3.實驗結(jié)果展示

高宿主呼吸道樣本宿主DNA去除實驗設(shè)計框架

本研究對支氣管肺泡灌洗液（BAL）、鼻拭子、痰液三種呼吸道高宿主樣本，設(shè)置未處理對照組與5種宿主DNA去除處理組，同時設(shè)置模擬群落、試劑陰性對照，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)。

實驗結(jié)論：本實驗證實宿主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；同時驗證冷凍無保護(hù)劑樣本可實現(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)研究提供了實用方案和參考。

四、微基生物服務(wù)優(yōu)勢：

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，真實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)、實驗操作、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)格的實驗質(zhì)控、個性化的科研服務(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！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。

針對這類樣本，微基生物建立了專屬的實驗技術(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、實驗室潔凈表面等。

二、痕量/低豐度微生物樣本檢測的難點

信號易被污染掩蓋：目標(biāo)微生物DNA/RNA占比極低，甚至低于檢測儀器的基礎(chǔ)識別閾值，少量外源污染即可覆蓋真實信號。研究顯示，低豐度微生物（相對豐度<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，會造成樣本浪費(fèi)，實驗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信號與污染信號易重疊，導(dǎo)致誤判或漏判。

低/高生物量環(huán)境微生物細(xì)胞數(shù)量對比圖

三、權(quán)威共識指引：污染防控的核心邏輯

發(fā)布在《Nature Microbiology》上的權(quán)威共識“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“信號與噪聲的博弈”，污染可能貫穿研究全流程，需從采樣、實驗、分析到報告建立全鏈條防控體系。

研究全流程污染來源與防控對照示意圖

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、測序平臺可能引入污染，還可能出現(xiàn)“標(biāo)簽跳躍”導(dǎo)致的序列錯配污染。

防控對照設(shè)計：每個環(huán)節(jié)均需設(shè)置對應(yīng)對照，且對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)；陰性對照用于識別外源污染（如試劑、環(huán)境），陽性對照用于校準(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頭健康奶牛為對象，采集腺泡乳、剝離乳、乳頭頂端、乳頭管樣本，同時設(shè)置空氣空白、采樣空白、提取空白等多重陰性對照，通過兩種算法系統(tǒng)識別污染，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，牛乳的真實優(yōu)勢微生物僅為葡萄球菌屬、不動桿菌屬，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對真實信號的嚴(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%），為針對性設(shè)計污染防控方案提供了實證依據(jù)。

去污染前后牛乳微生物組多樣性對比圖

研究顯示：去污染后，牛乳的優(yōu)勢微生物僅為葡萄球菌屬（4.9%）、不動桿菌屬（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微生物組信息的關(guān)鍵。

牛乳樣本優(yōu)勢微生物組成對比圖

研究顯示：去污染后，牛乳樣本中葡萄球菌屬、不動桿菌屬為核心優(yōu)勢類群，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：

檢測成功率行業(yè)領(lǐng)先：針對血液、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)交叉驗證，污染去除率≥95%，假陽性率顯著低于傳統(tǒng)方法；

個性化定制：根據(jù)樣本類型、研究目標(biāo)定制實驗方案與分析流程；

全程技術(shù)支持：從樣本采集指導(dǎo)、實驗設(shè)計到數(shù)據(jù)解讀，提供一對一專業(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。