微基生物｜腫瘤微生物分離培養(yǎng)+FISH檢測服務，賦能科研新突破

腫瘤內(nèi)微生物群是調(diào)控腫瘤發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移及治療響應的關鍵因子。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行為。但因其低豐度與環(huán)境復雜性使分離培養(yǎng)與精準檢測極具挑戰(zhàn)。

微基生物依托高通量培養(yǎng)組學平臺與專屬培養(yǎng)基體系，搭建分離培養(yǎng)+FISH原位驗證全流程服務，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、功能及與機體的關聯(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體微生態(tài)系統(tǒng)的關聯(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，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

核心技術支撐：分離培養(yǎng) + FISH原位驗證雙技術體系  

 

2）部分腫瘤樣本分離菌株及主要功能研究

注意：所有腫瘤相關菌株的分離均需嚴格控制無菌操作、設置陰性對照，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，助力科研人員高效開展研究。

 

三、文獻案例  腫瘤駐留葡萄球菌通過乳酸介導的信號軸促進轉(zhuǎn)移定植

文獻：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信號軸促進肺腺癌（LUAD）轉(zhuǎn)移定植的分子機制，其中微生物組學分析為研究發(fā)現(xiàn)核心肺腺癌轉(zhuǎn)移關聯(lián)菌屬奠定了關鍵實驗基礎。

（一）微生物組學分析技術

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：采用多培養(yǎng)條件（好氧/厭氧+5%羊血/5%瘤胃液）對LUAD原發(fā)灶新鮮樣本進行富集培養(yǎng)，分離獲得患者來源的純細菌菌株；

3.熒光原位雜交（FISH）：采用葡萄球菌特異性Cy5標記探針，對福爾馬林固定石蠟包埋（FFPE）樣本進行雜交染色，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為陽性對照建立標準曲線，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定量。

（二）微生物組學檢測結(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)隊列樣本排除標準流程圖；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，且其豐度與患者復發(fā)風險升高、無病生存期縮短顯著相關，是LUAD轉(zhuǎn)移的關鍵關聯(lián)菌屬。

微生物培養(yǎng)組學：從LUAD腫瘤組織中分離獲得葡萄球菌菌株

微生物培養(yǎng)組學技術流程圖

檢測結(jié)論：對18例LUAD原發(fā)灶新鮮樣本進行多條件富集培養(yǎng)與鑒定，成功分離獲得12株純細菌菌株，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)移效應最顯著。

靶向驗證：葡萄球菌在LUAD遠處轉(zhuǎn)移灶中存在且與復發(fā)相關

(b) 熒光原位雜交（FISH）探針標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熒光強度的相關性散點圖

(e, f) 驗證隊列1中不同復發(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中不同復發(fā)狀態(tài)肺腺癌患者的葡萄球菌FISH熒光強度柱狀圖 

(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，術后12個月內(nèi)復發(fā)的LUAD患者腫瘤組織中葡萄球菌豐度顯著高于無復發(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細胞發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移。

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

四、微基生物全方位優(yōu)勢

參考文獻

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.