广州医科大学附属番禺中心医院中心实验室团队与复旦大学精准转化学院合作，在国际知名Cell子刊《Cell Genomics》上发表了一项题为《Microbial single-cell omics in situ》的研究成果。

传统单细胞技术在哺乳动物研究中已较为成熟，但在原核微生物研究中仍面临挑战。原核微生物细胞体积小、核酸含量低，且缺乏用于mRNA扩增的长poly(A)尾，难以实现高质量的单细胞基因组或转录组测序。此外，基于微流控的单细胞分离技术存在随机分布限制，影响分离效率。

本研究开发了一种新型原位微生物单细胞组学方法。研究人员利用激光诱导前沿转移技术（Laser-induced forward transfer），在不依赖微流控或poly(A)尾扩增的前提下，实现了从复杂样本中精准分离单个微生物细胞。通过优化激光能量与模式，该方法可适配不同形态的细菌，并避免损伤周边细胞。该技术不仅适用于分析纯培养菌株中的细胞异质性，还能直接用于宿主微生物组样本以及组织切片，实现高质量的单细胞基因组与转录组测序。

研究团队成功将LIFT技术应用于人类唾液、小鼠肠道及肿瘤组织切片等复杂样本，并均获得了高质量的单细胞基因组数据。这标志着该技术具备广泛的适用性。

在功能研究方面，团队以地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）的孢子形成过程为模型，通过单细胞转录组测序，清晰刻画了细菌在细胞命运抉择关键期的基因表达动态，揭示了其异质性机制。

本研究的另一项关键突破在于实现了对组织原位微生物的直接分析。例如，从一个结直肠癌组织样本中，研究人员精准分离出一个拟杆菌（Bacteroides xylanisolvens）单细胞，并发现其表达的nicX基因参与尼古丁降解，提示该细菌可能在吸烟者的肠道微环境中发挥作用。这不仅为研究吸烟与肠道微生物的互作提供了单细胞证据，也充分展示了该技术在探索宿主-微生物相互影响中的独特价值。

         广州医科大学附属番禺中心医院中心实验室团队
                                              2026年1月27日