Nat Commun丨黄光明/侯壮豪/马筱玲团队突破单细菌代谢组分析难题，从单细菌中读出代谢全景图

背景：单个细菌体积极小（约1fL），代谢物含量低至0.001fmol，比常规动物细胞低3个数量级，且现有单细菌转录组技术因mRNA含量低和细胞壁屏障，只能检测到有限的代谢相关mRNA，因此全面分析单个细菌的代谢极具挑战。研究目的：中国科学技术大学黄光明、侯壮豪团队联合马筱玲团队自主研发SinBactM单细菌代谢组学平台，旨在突破飞升级单个细菌的非靶向代谢检测灵敏度瓶颈，实现单细菌代谢全景分析。结论：该平台利用飞升级液滴进行代谢物提取与富集，结合高灵敏感应电喷雾质谱，可在单个细菌中检测到300多种代谢物，覆盖核心代谢网络。应用于临床异质性耐药肺炎克雷菌分析，揭示了抗生素压力下菌株分化出多个代谢特征不同的亚群，并通过拟时序分析描绘了从敏感向耐药过渡的代谢演化轨迹。该平台在代谢物覆盖度上远超现有单细菌转录组技术，为理解细菌耐药机制和开发新型抗感染策略提供了重要技术支撑。