人类尸体真菌与微生物组分析揭示耐药菌株及真菌新记录的法医学意义

《Applied Microbiology and Biotechnology》：Myco- and microbiological profiling of a human cadaver reveals drug-resistant strains and new fungal records

本文推荐一项针对户外高度腐烂人尸体的真菌和微生物组研究。为解决尸体分解过程中的微生物演替、耐药性及法医学应用问题，研究人员通过培养法系统鉴定了26种真菌和16种细菌，发现包括Botryotrichum domesticum、Chaetomium subaffine等6种首次从尸体分离的真菌记录。药敏试验揭示23.08%的细菌分离株及多种真菌（如Scopulariopsis brevicaulis对伏立康唑MIC达2μg/mL）存在耐药性。该研究拓展了法医真菌学知识库，强调了尸体源耐药微生物的生物安全风险，为PMI估算和死亡环境重建提供新线索。

　　

在法医科学领域，准确推断死后间隔（PMI）和重建死亡环境一直是核心挑战。传统方法严重依赖昆虫演替和尸体现象学观察，但这些指标易受温度、湿度等环境因素干扰。近年来，随着微生物组学的发展，尸体上的微生物群落变化规律逐渐成为PMI估算的新工具。然而，目前研究多集中于细菌群落，而对尸体分解过程中同样活跃的真菌（真菌组）关注相对不足。尤其值得注意的是，腐烂尸体不仅是微生物演替的“天然实验室”，更可能是耐药微生物的“储存库”。这些耐药菌株若在尸体处理过程中传播给法医工作者或进入环境，可能引发严重的公共卫生问题。因此，全面解析尸体表面的真菌和细菌多样性，并评估其耐药性，对于法医学应用和生物安全风险评估均具有双重意义。

在此背景下，由Klaudyna Spychala领衔的研究团队对一具处于活跃腐烂期、并存在动物啃食痕迹的户外人尸体进行了系统的真菌和微生物组分析。该研究旨在回答几个关键问题：在特定分解阶段，尸体上有哪些可培养的真菌和细菌？是否存在新的真菌记录物种？这些微生物是否对常用抗菌药物具有耐药性？研究成果发表在《Applied Microbiology and Biotechnology》上，为法医微生物学提供了宝贵的数据。

研究人员为开展此项研究，主要应用了以下几项关键技术：首先，在尸体解剖期间，按照标准程序从23个身体部位（包括体表和内脏器官）采集了27份拭子样本。其次，为最大限度地分离微生物，使用了多种培养基（如PDA、SGA、YPG pH 4.5用于真菌；TSA、COS、MC等用于细菌）和不同的培养温度（5°C, 25°C, 37°C）。第三，综合运用经典形态学观察和分子生物学方法（如ITS、LSU、16S rRNA基因测序）对分离到的真菌和细菌进行准确鉴定。最后，采用EUCAST标准对筛选出的菌株进行了抗真菌药物（伏立康唑、两性霉素B）和抗生素的敏感性测试。

真菌群落组成与分布

研究共鉴定出26种真菌，分属于10个科。尸体外部（necromycobiome）包含了所有26种真菌，而尸体内部（thanatomycobiome）则只发现了13种，且这13种也同时存在于外部。优势真菌种类为Penicillium polonicum（31.34%）、Debaryomyces hansenii（19.7%）和Penicillium commune（16.29%）。研究首次从人类遗体上分离到6种真菌：Botryotrichum domesticum、Chaetomium subaffine、Penicillium allii、Scopulariopsis crassa、Scopulariopsis fusca和Yarrowia deformans，这扩大了法医真菌学的物种记录。

细菌群落组成与分布

研究共鉴定出15种细菌，分属于3个门。尸体外部（necrobacteriome）分离到14种细菌，而内部（thanatobacteriome）仅分离到1种（Pseudomonas monteilii）。优势细菌种类为Proteus mirabilis（27.94%）、Pseudomonas aeruginosa（12.15%）和Staphylococcus aureus（10.93%）。从分布位置看，肠道菌群（如Enterobacteriaceae）在腿部、手掌等体表样本中被发现，提示了死后细菌从胃肠道向身体外围的易位。

抗菌药物敏感性

药敏试验结果显示，23.08%的细菌分离株对测试的抗生素耐药。例如，Enterobacter hormaechei对阿莫西林克拉维酸和头孢呋辛耐药。在真菌方面，对15株能在37°C生长的真菌进行了测试。Scopulariopsis brevicaulis对伏立康唑的MIC（最低抑菌浓度）最高（2 μg mL^-1），而Candida albicans和Chaetomium subaffine对伏立康唑最敏感（MIC为0.015 μg mL^-1）。对于两性霉素B，Scopulariopsis brevicaulis和Debaryomyces hansenii的MIC最高（4 μg mL^-1）。

真菌与细菌的分布与环境条件

研究发现，背部、大腿和右膝等体表部位的真菌物种最丰富（达13种）。在培养温度方面，25°C下分离到的真菌物种数最多（22种），高于5°C（16种）和37°C（14种）。这表明中温环境更有利于尸体上真菌群落的生长。此外，研究还分离到多种嗜冷或耐冷微生物（如Penicillium expansum, Pseudogymnoascus pannorum），这与尸体在早期春季户外（夜间低至-3°C）并随后在4°C下冷藏17天的历史相符。

研究与法医学意义

本研究通过详尽的培养组学方法，绘制了处于活跃腐烂阶段的人尸体的真菌和微生物图谱。其重要意义在于：首先，新发现的真菌记录物种为法医真菌学数据库增添了新内容，未来或可作为特定的生物标志物。其次，尸体内外微生物组成的差异（如内部物种多样性低于外部）以及特定菌株（如土壤来源的Penicillium spp.）的分布，为推断尸体是否被移动过或死亡环境提供了潜在线索。第三，研究揭示的耐药真菌和细菌菌株，对法医工作者、殡葬业人员等接触尸体的人群构成了明确的生物安全威胁，强调了在操作过程中采取严格防护措施的必要性。最后，研究所用多培养基、多温度的培养策略，为未来从复杂环境样本中高效分离微生物提供了方法学参考。

总之，这项研究不仅深化了我们对尸体分解过程中微生物生态演替的理解，更重要的是，它将微生物分析的应用从PMI估算扩展至死亡环境重建和生物安全风险评估等多个法医学前沿领域。研究所发现的丰富微生物多样性，特别是多种耐药菌株和新的真菌记录，凸显了继续深化法医微生物学研究的必要性和紧迫性。未来的研究可结合宏基因组学等非培养技术，进一步揭示不可培养微生物的功能，并建立更精确的微生物时钟模型。