10月2日，我校法醫(yī)學(xué)院嚴(yán)江偉教授團(tuán)隊(duì)在《Nature》旗下《npj biofilms and microbiomes》（中國(guó)科學(xué)院一區(qū)Top期刊，IF=9.2）發(fā)表最新研究成果《Quantifying the relative contributions of bacterial and fungal communities to carcass decomposition using a quantitative microbiome profiling approach》，嚴(yán)江偉教授為論文通訊作者，團(tuán)隊(duì)成員張君副教授和博士研究生余代靜為論文的共同第一作者。
圖1 絕對(duì)定量分析和相對(duì)定量分析在表征尸體腐敗進(jìn)程中微生物群落變化方面的差異
動(dòng)物尸體分解腐敗在地球元素循環(huán)中發(fā)揮重要作用，研究尸體腐敗過程中的微生物演替對(duì)深入了解這一進(jìn)程至關(guān)重要。另外，微生物群落演替可用于法醫(yī)領(lǐng)域死亡時(shí)間的推斷（PMI）。目前，對(duì)尸體微生物的表征多基于擴(kuò)增子高通量測(cè)序技術(shù)，該技術(shù)僅能對(duì)微生物組成和豐度進(jìn)行相對(duì)定量，忽視了微生物載量變化。嚴(yán)江偉教授團(tuán)隊(duì)首次采用微生物絕對(duì)定量技術(shù)（QMP）對(duì)大鼠尸體細(xì)菌和真菌群落進(jìn)行研究。結(jié)果顯示，幾個(gè)主要菌門（Pseudomonadota、Actinobacteriota、Bacteroidota、Ascomycota和Basidiomycota）的絕對(duì)豐度表現(xiàn)出與相對(duì)豐度截然不同甚至相反的變化趨勢(shì)，表明相對(duì)定量技術(shù)在表征群落演替時(shí)存在偏差，容易忽略某些微生物類群在腐敗進(jìn)程中發(fā)揮的作用。
團(tuán)隊(duì)還基于非靶向代謝組技術(shù)研究了尸體腐敗過程中的代謝物組成，并與微生物組構(gòu)建關(guān)聯(lián)。結(jié)果顯示，細(xì)菌群落對(duì)代謝物的解釋度高于真菌群落，表明細(xì)菌群落在尸體腐敗過程中的主導(dǎo)地位。共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析表明，細(xì)菌和真菌在尸體腐敗代謝過程中既有其獨(dú)特的生態(tài)位，又存在廣泛的跨界合作。最后，研究比較了不同組學(xué)在預(yù)測(cè)死亡時(shí)間方面的性能，結(jié)果表明代謝組預(yù)測(cè)最為精準(zhǔn)，絕對(duì)定量技術(shù)在預(yù)測(cè)死亡時(shí)間方面無明顯優(yōu)勢(shì)。因此，在預(yù)測(cè)死亡時(shí)間時(shí)推薦采用價(jià)格更為低廉的相對(duì)豐度測(cè)序（RMP）。該成果為深入理解尸體的微生物分解機(jī)制提供了新的更全面的視角。
圖2 細(xì)菌和真菌群落與尸體代謝物之間的相關(guān)性分析
嚴(yán)江偉教授團(tuán)隊(duì)面向法醫(yī)領(lǐng)域國(guó)際前沿和全面依法治國(guó)戰(zhàn)略需求，聚焦法醫(yī)學(xué)疑難生物物證的個(gè)體識(shí)別難題，近三年主持了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目，系統(tǒng)地建立了法醫(yī)基因組學(xué)檢測(cè)和證據(jù)解析技術(shù)體系，在疑難復(fù)雜生物物證法醫(yī)學(xué)鑒定新方法等方面取得了一系列創(chuàng)新成果，陸續(xù)在《Advanced Science》《Journal of Hazardous Materials》《Analytical Chemistry》《Sensors and Actuators B: Chemical》《npj biofilms and microbiomes》等一區(qū)期刊發(fā)表。
（圖文/張君）