法医微生物学专题 李成涛
皮肤微生物组以其数量庞大、高度多样化、显著的个体特异性及动态可追溯性而成为宿主重要的生物学标志。其组成与变化受宿主生理状态及外部环境的双重影响，与宿主表型呈现出密切的“镜像”关系。这种独特的“微生物指纹”不仅拓宽了法医学证据的获取途径，还为法医学研究和实践提供了全新的视角与发展契机。本文综述了皮肤微生物多样性的生理结构基础及个体特异性的形成机制，分析其在法医学应用中的独特优势与技术路径，概述近年来相关研究的进展，探讨皮肤微生物标记在法医学领域的未来发展潜力及面临的主要挑战，并提出具有实践意义的建议。
目的 探索大鼠不同组织在不同温度条件下微生物群落的分布特征及其随死亡时间（postmortem interval，PMI）的动态变化规律，分析温度和组织类型对尸体微生物演替的影响。 方法 96只大鼠断颈后死后分别置于常温（20 ℃，48只）、高温（40 ℃，24只）和低温（-20 ℃，24只）环境，于不同PMI采集横膈膜、肺、直肠、睾丸及子宫组织样本。通过16S rRNA基因V3~V4区高通量测序分析微生物群落组成，结合α多样性、β多样性、门和属水平物种分布、PMI相关生物标志物分析及物种差异分析，系统比较温度与组织类型对微生物演替的影响。 结果 常温条件下的微生物多样性呈“先升后降”的非线性趋势；高温条件加速了微生物演替进程，微生物多样性在24 h即显著降低；低温条件使微生物群落演替减缓，使微生物多样性维持在较高的水平并呈现稳定的物种分布。直肠的微生物群落结构与其他组织存在显著差异。变形菌门（Proteobacteria），尤其是变形杆菌属（Proteus）在常温48 h后和高温24 h后在各组织均出现相对丰度显著上升。 结论 不同温度条件下多组织微生物群落的动态演替规律证实了温度对微生物多样性和物种分布的调控作用，为基于微生物组的PMI推断方法的优化提供了重要依据。
目的 利用细菌16S rRNA基因全长测序技术，联合液相色谱-串联质谱联用技术，探讨污水中微生物组在精神活性物质检测中的应用潜力。 方法 采用液相色谱-串联质谱联用技术对21份疑似含有精神活性物质的污水样本进行定性检测，根据检测结果将样本分为阳性组（含精神活性物质）和阴性组（不含精神活性物质）。通过细菌16S rRNA基因全长测序，对所有样本的细菌群落进行物种组成、α多样性（Shannon指数、Simpson指数）和β多样性（主坐标分析、非度量多维尺度分析）分析。通过线性判别分析效应大小筛选显著差异性细菌的操作分类单元（operational taxonomic unit， OTU），以及采用递归特征消除法（recursive feature elimination，RFE）迭代筛选得到的最佳OTU特征子集作为模型输入特征，构建随机森林预测模型。 结果 两组污水样本的细菌群落组成及结构存在显著差异，阳性组样本多样性高于阴性组。置换多元方差分析证实两组样本的β多样性差异具有统计学意义。两种特征构建的模型的预测准确率均为83.3%，ROC曲线下面积分别为0.89和0.83。 结论 基于污水细菌群落特征的分析方法与化学分析技术相结合，有望更全面地反映精神活性物质的存在情况。
目的 探讨采用实时荧光定量PCR检测水中尸体心血浮游生物诊断溺死的可行性。 方法 心前区经皮穿刺采集32例溺死尸体心血、10例非溺死尸体心血，采用实时荧光定量PCR方法检测血液中的浮游生物（硅藻、蓝藻和水生气单胞菌）。 结果 17例溺死者的心血检出浮游生物DNA，10例非溺死者心血均未检出浮游生物DNA。 结论 实时荧光定量PCR技术可检测出大部分溺死尸体心血中的浮游生物DNA，在辅助溺死诊断中可能具有一定的应用潜力。
随着微生物组学研究的深入和检测技术的不断进步，微生物在法医学领域的应用日益广泛，涵盖个体识别、体液来源推断、生物地理推断以及死亡时间、死亡原因和死亡地点推断等方面。由于缺乏完善的标准化体系，批次效应及实验室间差异致使分析结果的可重复性较低。尤其是面对法医学实践中的低质量样本时，这一问题更为突出，严重影响了法医微生物学分析结果作为证据的可靠性。本文基于国内外研究进展与实践经验，对法医微生物学分析技术的规范化进行系统归纳与探讨，旨在提升结果的可靠性，促进法医微生物分析的标准化发展。
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