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皮肤微生物|菌种特异性 16S FISH 探针设计及检测服务

微基生物 · 皮肤微生态科研服务
皮肤微生物|菌种特异性 16S FISH 探针设计及检测服务

你测过皮肤菌群的”组成”,但知道目标微生物”住”在哪、长多少、和谁挨着吗?

传统 DNA 测序给出的是一份”菌种名单”,却看不清它们在皮肤组织里的空间位置。FISH(荧光原位杂交)则能在组织中”原位”点亮目标菌——不破坏结构、不依赖培养,直观呈现目标微生物的定植位点、分布密度与共定位关系。

一、皮肤微生物菌种特异性 16S FISH 检测

针对皮肤样本高自发荧光、低丰度菌信号弱、探针穿透难的特点,优化专属实验体系,提供菌种特异性探针设计、多色成像、半定量分析全链条服务。
1通用细菌 FISH

通用 EUB338 广谱细菌探针 + NONEUB 阴性对照,消除角质/色素自发荧光干扰。 ✓ 菌群总密度 ✓ 空间分布轮廓

2菌种特异性靶向 FISH

痤疮丙酸杆菌、表皮/金黄色葡萄球菌、棒杆菌、微球菌等专属荧光探针,锁定目标菌在毛囊、角质层的定植区域。 ★ 无交叉杂交 ★ 菌种级分辨率

3多色荧光共定位 FISH

同步标记 2-3 种目标菌种,呈现毛囊内共生/竞争/空间毗邻关系。

注:该方案对设备与实验操作要求高,建议先以单标定位明确目标后再升级。

二、菌种特异性 16S FISH 探针设计 2785+ 现货

代表性皮肤微生物 拉丁名 单探针覆盖率 双探针覆盖率
痤疮丙酸杆菌 Cutibacterium acnes 88.61% 96.20%
金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus 90.64% 97.94%
马氏棒状杆菌 Corynebacterium matruchotii 100% 100%
阑尾棒状杆菌 Corynebacterium appendicis 100% 100%
粘滑罗氏菌 Rothia mucilaginosa 94.12% 100%
代表性菌种一览(更多 2785+ 现货探针可定制)
评估报告:含目标菌种信息、SILVA 参考 16S 序列数量、覆盖率与特异性统计。 阴性对照 NONEUB / FITC 阳性对照 EUB338 / CY5 双探针升级:覆盖率普遍提升 95-100%
▲ 皮肤样本专属技术优化

物种特异性探针设计:基于目标菌 16S 高变区侧翼保守序列设计探针,确保菌种识别特异性;

背景淬灭优化:专属淬灭步骤降低角质、色素的自发荧光,显著提升信噪比,成像更清晰;

样本适配优化:适配冰冻切片、石蜡切片、胶带粘贴样本等多种皮肤样本类型。

▲ FISH 空间可视化后可无缝衔接毛囊活菌分离、生长曲线、功能验证、合成菌群建模,完成从空间分布到菌株表型、分子机制的研究。

文献分享:FISH 定位皮肤菌群

引用案例旨在说明 FISH 技术可实现上述空间定位效果,供科研设计参考。微基生物可承接同类 FISH 检测与菌种特异性探针设计服务。
文献 1:皮肤表层细菌 DNA 高估皮肤活微生物组丰度
▶ 实验设计

1. FISH 探针:

– 通用细菌探针 EUB338(靶向细菌 16S rRNA,红色荧光),用于定位全部细菌。

– 菌种特异性探针 C. acnes 特异性探针(绿色荧光),验证优势菌的空间分布。

– 阴性对照探针 NONEUB338(EUB338 反向互补链),排除非特异性结合。

2. 样本类型:

– 健康成人面部皮肤活检组织:皮肤癌手术切除的正常皮肤(额头、脸颊)。FISH 空间分布主实验。

– 小鼠背部皮肤:K14-H2B-GFP 小鼠、C57BL/6J 小鼠、SKH1 裸鼠,剃毛后 OCT 包埋。跨物种分布验证。

3. 对照验证:

– 在 C. acnes、S. epidermidis、M. luteus、C. striatum 等多种皮肤菌纯培养中验证 EUB338 杂交效率。

– 小鼠皮肤(有毛/裸鼠)及离体涂布 E. coli 鼠皮作为阳性/阴性对照。

▶ 实验结果展示(FISH 定位)

图 1:A-C 人组织 FISH 图像,D 富集分数定量

皮肤表面(角质层)EUB338 信号极少;细菌主要以团簇形式富集于毛囊、皮脂腺单位、粉刺样结构等皮肤凹陷处。富集分数中位数:毛囊 = 11.24,角质层 = 0.188(约 60 倍差异)。

C. acnes 特异性探针:毛囊富集分数 3.14,角质层 0.67,与 EUB338 空间分布一致。

图 5:A-C 小鼠组织 FISH,D 富集分数

小鼠皮肤:有毛鼠毛囊富集分数 5.26,表面 0.21;裸鼠毛囊 10.79,表面 1.13,与人皮肤趋势一致。

FISH 可视化结论:皮肤表面细菌 DNA 信号主要来自表层,而完整细菌细胞更多分布于毛囊等深层结构;FISH 提供了测序无法获得的”谁在什么解剖位置”的空间证据。
文献 2:在人类头皮顶端毛囊的眼下腔腔中识别抗菌肽和微生物 DNA 痕迹
▶ 实验设计

1. FISH 探针:

– 泛细菌探针 EUB338-CY5(标记全部细菌,CY5 远红通道)。

– 属特异性探针 STAPHY-FITC(标记 Staphylococcus 属,FITC 绿色通道)。

– 种特异性探针 PRAC-CY3(标记 Cutibacterium acnes,Cy3 橙红色通道)。

– DAPI 复染宿主细胞核与细菌 DNA(蓝色)。

2. 样本类型:

– 头皮终毛毛囊:12 名健康人(6 男 6 女),额部/枕部。用于 FISH、DNA 提取、蛋白提取;头皮活检标本:整形手术患者健康头皮,用于 FISH 与组织学对比。

▶ 实验结果展示(FISH 定位)

健康头皮毛囊上部(漏斗部)的细菌定植与免疫细胞浸润

上部毛囊(漏斗部):FISH 与 Gram 染色显示细菌沿漏斗上部全程定植,形成复杂菌落与生物膜(biofilms),附着于衬里上皮。

采用荧光原位杂交(FISH)技术观察拔除毛囊上存在的生物膜

漏斗下区突破发现:FISH 首次在健康终毛毛囊漏斗下区观察到 C. acnes 生物膜及 Staphylococcus sp. 菌落,延伸至传统认为无菌的深部区域。PRAC-CY3 探针(橙色)与 DAPI(蓝色)叠加,清晰显示漏斗下水平的 C. acnes 生物被膜。

临床提示:毛囊深部免疫特权区附近存在微生物痕迹,可能与炎症性脱发、毛囊炎等疾病相关,提示 FISH 可作为深部毛囊微生物定位的研究工具。

如有皮肤微生物荧光原位杂交检测、空间分布解析及多组学联合分析的实验需求,
欢迎咨询微基生物技术团队

📞 021-50763698
参考文献

[1] Acosta EM, et al. Bacterial DNA on the skin surface overrepresents the viable skin microbiome. eLife. 2023;12:RP87192.

[2] Polak-Witka K, et al. Identification of anti-microbial peptides and traces of microbial DNA in infrainfundibular compartments of human scalp terminal hair follicles. Eur J Dermatol. 2021;31(1):22-31.

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