腸道菌群是指居住在人體消化道中的微生物群落，它們被稱為“人類的第二大基因組”。研究表明，腸道微生物與肥胖、Ⅱ型糖尿病、脂肪肝、腸道疾病、心血管疾病、癌癥等多種疾病的發生和發展緊密相聯，鑒定和研究腸道菌群有助于更好地了解腸道微生物與人體健康的關系，并為疾病的預防和治療提供新策略。

 據國家自然科學基金委員會網站公布，從2016年起，腸道菌群研究呈現急劇增長的趨勢，2019-2023年，國家自然科學基金關于腸道菌群研究項目的中標數量連續五年超過200個。




腸道微生物鑒定的困難與挑戰

  傳統腸道微生物鑒定方法包括表型分析、生化鑒定、免疫學鑒定等，但這些傳統鑒定方法存在耗時長、準確度低、可檢測物種有限的缺點，難以實現不同種類、不同物種腸道菌群的準確鑒定。分子生物學鑒定包括基因擴增、基因組測序等方法，雖然解決了檢測準確度低的問題，但實驗成本高，且對實驗條件和操作者技能要求高，使其難以被普遍推廣。



如何解決這些挑戰？

禾信康源全自動微生物質譜檢測系統CMI系列，基于基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜（MALDI-TOF MS）技術研制，結合質譜技術和自動化儀器，能夠高效、快速、精確鑒定微生物的種類和數量。

分析優勢：

1、高分辨率

創新型雙脈沖離子延遲引出技術與近垂直（5°）微小激光角度入射設計，保證儀器全質量范圍內分辨率。

2、高通量

樣本培養后，上機10分鐘即可檢測96個樣品，檢測速度快且檢測通量高。

3、低成本

使用成本僅樣本靶板（可重復使用）和樣本前處理試劑試劑，檢測成本低。

4、高準確度

全面的菌種來源，多領域菌株覆蓋，滿足各個領域檢測需求，鑒定結果準確可靠。

5、多場景科研運用

可配置微生物高級分析軟件，可實現菌群同源性分析、耐藥性分析、混合菌分析等微生物研究需要的多種科研功能。




 CMI系列產品通過檢測腸道微生物體內高豐度（約占總蛋白的20%）、表達穩定且進化保守的核糖體蛋白圖譜，與數據庫中的標準譜圖相匹配，計算同源性距離得到的菌種并給出相應的鑒定分值，再依據實際情況分析得到最終的鑒定結果。


應用案例

研究目的
大腸埃希氏菌（Escherichia coli）和福氏志賀菌（Shigella flexneri）區分鑒定。

研究背景
大腸埃希菌和福氏志賀菌都是具有高度傳染性、危害嚴重的革蘭陰性腸道致病菌。

兩種菌不僅在全基因組水平上高度一致（平均核苷酸一致率＞95% ，保守DNA＞69%），而且在菌落形態和生物學特性方面也呈現出極大的相似，病人感染后的也表現出相似的臨床癥狀，因此在臨床診斷中極易被混淆，需要結合多種分析手段共同鑒定，鑒定過程耗時長、成本高、時效性差。

鑒定分析結果
使用禾信CMI-3800微生物質譜檢測系統，采集福氏志賀菌和大腸埃希菌的蛋白譜圖，并進行譜庫匹配鑒定。

蛋白譜圖顯示兩種菌在4166、4872、8327、9742 m/z等位置出現相似的特征峰，但可通過兩種菌的圖譜峰分布和峰強度差異性進行區分，鑒定結果置信區間均為高度可信。


結 論
大腸埃希氏菌和福氏志賀菌蛋白譜圖顯蛋白特征圖譜具有高度相似性，但通過優化算法，可通過兩種菌的圖譜峰分布和峰強度差異性進行區分，禾信全自動微生物質譜檢測系統能對腸道菌群進行準確鑒定，可用于腸道菌群研究。