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产品介绍 肠道微生物组作为人体健康的“第二基因组”，其功能与多样性与许多疾病的发生发展密切相关，是当下的研究热点之一。传统的肠道微生物组研究方法有很多的局限性，其中最明显的就是传统技术通常无法精确的分析微生物群落的功能异质性。 人肠道单细菌转录组测序可以清晰地确定每个测序片段所属的细胞来源，从而有效区分来自不同细胞的同源序列，显著提高了转录组分析的便利性和准确性。在功能异质性的解析方面，单细菌转录组作为单细胞水平的分析技术，具有天然的优势。能够做到对肠道微生物组的功能及表型异质性的精准分析，尤其适合分析特定环境条件或环境变化中肠道微生物组功能及表型异质性的变化；提升了肠道微生物组转录组分析的精准度，并且可以发现肠道微生物组中噬菌体侵染的异质性及其对细菌功能和表型的影响以及在单细菌水平上分析肠道微生物组中细菌间的相互作用。 未来，相信在肠道微生物单细菌转录组技术的加持下，肠道菌群研究将再掀高潮更进一步，其应用场景包括但不限于精准识别细菌种类、精准定位物种来源、肠道微生物组的功能及表型异质性、细菌-噬菌体精准关联分析和细菌间及细菌与宿主间的互作模式等，为推进肠道微生态的精准诊疗落地奠定强大基础。
技术流程
图 单菌株单细菌转录组 分析流程
技术优势
送样要求 样本量要求 粪便样本建议送2g以上(黄豆粒大小*2) 收样操作指南 1、使用固定液对细菌转录状态进行固定,并去除粪便样本中的杂质。固定后直接4℃运输。运输时长不超过72小时。 2、固定完成后,若不能立刻开展实验,可于 -80℃冰箱中储存,建议储存时间不超过6个月。固定后-80℃保存,干冰寄送。运输时长不超过72小时。 太阳成集团tyc122cc实测数据展示 1、在捕获细胞数为10000的人体肠道菌群样本中,共鉴定得到67个不同的肠道细菌物种,其中既有已知肠道核心菌属的物种（例如普雷沃氏菌属和毛螺菌属等）,也包括Neobittarella massillensis等一些近年来新发现的人类肠道菌种。
2、为了进一步评估该产品在人体肠道菌群研究中的应用，我们采集了同一位健康人一天中上午9时和下午18时的肠道菌群样本，对比了两个样本中高丰度菌种的变化。实验结果表明，和9时相比，Megamonas funiformis、Prevotellamassilia timonensis、Prevotella hominis等物种的丰度在18时略低，而Prevotella copri_A和Prevotella sp900557255在18时更高。
图 同一位健康人9时（左）与18时（右）肠道菌群物种组成对比（仅展示丰度>1%的物种） 为了探究肠道菌群组成背后的功能机制，选取了丰度最高的细菌——Megamonas funiformis进行了进一步的亚群细分。亚群1在两个样本中均有较多细胞，而亚群0在9时的样本中更为富集（右红色箭头），亚群2仅在18时样本中出现（右蓝色箭头）。
图Megamonas funiformis亚群细分 生物实数据展 分析示例
案例展示 太阳成集团tyc122cc客户案例
中文标题：跨越2,534 个微生物物种的单细胞转录组学揭示了瘤胃微生物组的功能异质性[1] 发表期刊：Nature Microbiology（IF:14.7） 发表时间：2024 样本类型：牛瘤胃 本研究利用公开数据和新测得的宏基因组数据构建了目前最大的牛胃肠道微生物泛基因组数据库，将其命名为BGMGM，作为构建瘤胃微生物组单细胞转录组图谱的功能参考图。该图谱包括174,531个微生物细胞和2,534个物种，其中172个是核心活跃物种，分为12个功能簇。同时，通过微生物单细菌转录组技术，捕获了超过200,000个瘤胃细菌，成功构建了瘤胃微生物组的单细菌图谱，检测到了单细胞水平的功能角色，包括Basfia succiniciproducens在瘤胃微生物组碳水化合物代谢生态位中的关键作用。此外，我们探索了功能异质性，并揭示了由B. succiniciproducens中的生物膜形成途径基因驱动的代谢生态位轨迹。本文结果为研究瘤胃微生物组提供了资源，并展示了单个微生物细胞驱动其生态位稳定性或适应性的多样化功能，从而更新了对瘤胃中经典碳水化合物代谢的认识。
图 BGMGM搭建流程
图 瘤胃微生物组单细菌功能景观 经典案例
中文标题：高通量单微生物RNA测序揭示了人肠道微生物组中的适应性状态异质性和宿主-噬菌体活性关联[2] 发表期刊：Protein&Cell（IF:21.1） 发表时间：2024 样本类型：人类粪便样本 本研究开发的高通量单细胞转录组测序技术smRandom-seq2能够处理复杂的微生物群落样本，可在单个细菌的分辨率上高效率、高灵敏地分析各种微生物菌群。利用这一技术建立了人类肠道微生物组的单细胞水平细菌转录图谱，其中包括29,742个单个微生物和329个独特物种。结果揭示了Prevotella和Roseburia属中物种之间明显的适应性反应状态，以及Phascolarctobacterium succinatutens中的内在适应策略异质性。研究还发现了数百个新的宿主-噬菌体转录活性关联，实现了复杂微生物群落中的微生物注释和细菌-噬菌体转录活性分析，为理解人类微生物组提供了新的视角。
参考文献 [1] Jia M, Zhu S, Xue MY, Chen H, Xu J, Song M, Tang Y, Liu X, Tao Y, Zhang T, Liu JX, Wang Y, Sun HZ. Single-cell transcriptomics across 2,534 microbial species reveals functional- heterogeneity in the rumen microbiome. Nat Microbiol. 2024 Jul;9(7):1884-1898. [2]Shen Y, Qian Q, Ding L, Qu W, Zhang T, Song M, Huang Y, Wang M, Xu Z, Chen J, Dong L, Chen H, Shen E, Zheng S, Chen Y, Liu J, Fan L, Wang Y. High-throughput single-microbe RNA sequencing reveals adaptive state heterogeneity and host-phage activity associations in human gut microbiome. Protein Cell. 2024 May 23:pwae027. |
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