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为探究 MALDI-TOF MS 对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的分子分型能力，研究人员以 50 株临床分离株及 8 株参考株为对象，对比 PFGE 与 MALDI-TOF MS 的分型结果。发现两者分型结果高度一致，且均能区分临床 / 益生菌株与食品相关株，为酿酒酵母流行病学研究提供新工具。
在微生物的世界里，酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是一位 “双面手”：它既是食品工业中功勋卓著的 “发酵大师”，被广泛用于面包烘焙、酒类酿造，也是生物医药领域里备受青睐的 “细胞工厂”，承担着生产益生菌、生物燃料等重要任务。然而，这位 “老友” 也有暗藏锋芒的一面 —— 在免疫功能低下的人群中，它可能摇身一变成为伺机而动的 “病原体”，引发真菌血症等感染性疾病。尤其是近年来，随着益生菌的广泛应用，越来越多的研究发现，部分临床分离的酿酒酵母菌株与市售益生菌株存在密切的遗传关联，这不禁让人担忧：这些本应守护肠道健康的益生菌，是否在特定条件下会 “叛变” 成为致病源？
但长期以来，针对酿酒酵母的分子分型研究面临着技术瓶颈。传统的脉冲场凝胶电泳（Pulsed-Field Gel Electrophoresis，PFGE）虽被誉为 “金标准”，以其高分辨率能力在菌株分型中占据重要地位，却因操作繁琐、耗时长，对技术人员要求高，难以满足临床快速检测和大规模流行病学调查的需求。而新兴的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry，MALDI-TOF MS），虽已在微生物鉴定领域展现出快速、简便、经济的优势，但其在酿酒酵母分型中的应用却鲜少被探索，尤其是临床相关菌株的分型研究几乎空白。
为了填补这一研究空白，来自波兰华沙医科大学中央临床医院、华沙大学等机构的研究人员开展了一项具有开创性的研究。他们的目标很明确：系统评估 MALDI-TOF MS 在酿酒酵母临床株和参考株分型中的性能，并与 PFGE 这一 “金标准” 进行全面对比，以期为临床微生物实验室提供更高效的分型工具，同时深入揭示益生菌株与临床感染株之间的潜在联系。这项研究成果发表在《Scientific Reports》上，为酿酒酵母的流行病学研究打开了新的视野。
研究人员构建了包含 58 株酿酒酵母的研究队列，其中 50 株为 2014-2016 年从华沙医科大学中央临床医院重症监护室、血液科和外科等科室患者中分离的临床株，分离样本涵盖血液、血管导管、下呼吸道分泌物等多种临床材料；另外 8 株为参考株，包括 3 株益生菌株（如 Enterol、Floralis）、4 株面包酵母株和 1 株酿酒酵母株。
研究采用了两项核心技术：
- PFGE：通过分离酵母染色体 DNA 并进行电泳分析，生成菌株的脉冲型图谱，用于菌株的高分辨率分型。
- MALDI-TOF MS：基于菌株蛋白质谱的差异进行分型，通过检测 3000-12,000 m/z 范围内的特征性蛋白峰，构建菌株的质谱聚类图谱。
研究结果
1. PFGE 分型结果
PFGE 将 58 株菌分为 6 个簇（A-F）和 2 个独特脉冲型。其中最大的簇 C 包含 43 株临床株和 3 株益生菌株（MYA-447、Enterol、Floralis），而面包酵母株和酿酒酵母株则分别聚集在 A、B 簇及独特脉冲型中。这一结果表明，益生菌株与临床株在遗传背景上呈现高度聚集性，而食品相关株则形成独立分支。
2. MALDI-TOF MS 分型结果
MALDI-TOF MS 将菌株分为 5 个簇（1-5）。簇 1 包含 44 株临床株和 3 株益生菌株，与 PFGE 的簇 C 高度对应；簇 5 则包含 4 株面包酵母株和 1 株酿酒酵母株，对应 PFGE 中 A、B 簇及独特脉冲型。尽管 MALDI-TOF MS 的分辨率略低于 PFGE（如未能区分部分面包酵母株的细微差异），但总体上与 PFGE 的分型结果具有高度一致性，尤其是在区分临床 / 益生菌株与食品相关株方面表现一致。
3. 两种方法的一致性分析
在 50 株临床株中，49 株的 PFGE 与 MALDI-TOF MS 分型结果完全吻合，仅 1 株临床株（G6721）在 MALDI-TOF MS 中与其他临床株聚为一簇，但在 PFGE 中呈现独特脉冲型。对于参考株，5 株食品相关株在两种方法中均独立成簇，进一步验证了两种技术在区分菌株生态来源上的可靠性。
研究结论与讨论
这项研究首次证实了 MALDI-TOF MS 在酿酒酵母流行病学研究中的应用价值。尽管 PFGE 在分辨率上更胜一筹，但其操作的复杂性和耗时性限制了其在临床大规模筛查中的应用。相比之下，MALDI-TOF MS 凭借自动化流程、快速检测和数据库支持等优势，更适合于高通量的菌株分型和流行病学监测，为临床微生物实验室提供了一种高效的替代方案。
研究还揭示了一个关键发现：临床分离的酿酒酵母株与益生菌株在遗传上高度相似，这为 “益生菌株可能在免疫缺陷宿主中过度增殖引发感染” 的假设提供了直接证据。结合文献中报道的益生菌相关真菌血症病例，研究人员强调，随着益生菌的广泛使用，亟需加强对其安全性的监测，尤其是在免疫功能低下人群中的应用需谨慎。
此外，研究结果还为酿酒酵母的分类学争议提供了新视角。曾被视为独立种的布拉迪酵母（Saccharomyces boulardii），在分子水平上被证实属于酿酒酵母的一员，本研究中益生菌株与临床株的聚类结果进一步支持了这一分类学结论，有助于澄清益生菌领域的物种界定问题。
尽管研究存在样本量有限（非临床株仅 8 株）、缺乏患者益生菌使用数据等局限性，但其突破性地将 MALDI-TOF MS 引入酿酒酵母临床株分型，为该领域的研究开辟了新方向。未来，随着质谱技术的不断革新和数据库的持续完善，MALDI-TOF MS 有望在酿酒酵母的感染溯源、耐药性监测和益生菌安全性评估中发挥更为关键的作用，为保障公共卫生安全提供强有力的技术支撑。
