综述:法医学中宏基因组学的应用:方法与未来方向
《Journal of Microbiological Methods》:Forensic application of metagenomics: Methods and future directions
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时间:2025年10月19日
来源:Journal of Microbiological Methods 1.9
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本综述系统阐述了宏基因组学在法医学中的应用前景与挑战。文章指出人体及环境微生物组在个体识别、地理定位、性侵及尸检等法医学调查中潜力巨大,但当前面临标准化流程缺失、参考数据库不足等关键瓶颈。未来需通过标准化研究挖掘微生物组(Microbiome)在法医学中的深层价值。
微生物群落遍布人类生存环境,使得任何表面接触都会产生微生物交换。人体微生物组(主要存在于唾液、皮肤和肠道中的细菌群)及环境样本(如土壤、水体)携带的微生物特征,正成为法医学研究的新焦点。这些微观证据在性暴力案件调查、死后检验、个体身份识别和地理位置推断等领域展现出独特价值。
高通量测序技术的发展极大推动了法医微生物分析精度。宏基因组学(Metagenomics)无需培养即可直接检测样本中全部微生物的遗传信息,使得唾液菌群识别、土壤微生物溯源等应用成为可能。例如通过比较皮肤微生物组特异性,可建立个体与接触表面的关联证据。
在法医实践中,微生物组已应用于多类场景:性侵案件中通过阴道微生物组比对确认接触行为;腐败尸体通过肠道菌群演替规律推断死亡时间;不同地理区域的土壤微生物组成差异为案件现场定位提供参考。值得注意的是,人体微生物组具有个体特异性,其稳定性为长期身份识别提供了理论基础。
尽管前景广阔,微生物组法医学应用仍面临三重挑战:首先,样本采集、存储和检测缺乏标准化流程,不同实验室数据难以比对;其次,微生物参考基因组数据库覆盖度不足,影响物种注释准确性;此外,环境样本易受温度、湿度影响导致微生物组成改变,对证据链完整性构成威胁。
突破当前困境需聚焦三方面:建立法医微生物组学标准化操作规范(SOP),完善涵盖不同人种、地域的参考数据库,开发针对微量、降解样本的检测技术。跨学科合作将推动微生物组证据与DNA、化学标记等传统法医技术形成互补,最终构建多维证据体系。
微生物组作为“微观证人”正在重塑法证科学边界。随着测序成本下降和生物信息学工具创新,宏基因组学有望在5-10年内成为常规法医调查工具,但需通过严格验证确保其在司法系统中的科学性与可靠性。
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