2023-09-15
前言
致病菌无处不在、无时不有，时刻威胁着粮食安全与人畜健康。近年来，新冠疫情横扫全球，防控难度之大前所未有，特别是基础疾病以及并发症引发的二次伤害。社会各界人士已深刻认识到致病菌核酸检测的重要性，更充分意识到人类健康与动植物和环境的健康密不可分。因此，如何高效快速识别致病菌的类型和数量，成为医疗、农林和畜牧等领域的共性关键难题，更是环境土壤生物领域的重大挑战。特别是加强多种致病菌同时检测，对践行联合国一体化健康策略、落实我国人类命运共同体战略具有重要意义。病原细菌是威胁人类健康与生态安全的重要生物污染因子之一。2023年1月，iMeta发表了一种多重细菌病原体检测(MBPD)的流程，可一次性识别上千种动物、植物和人畜共患病原体。
号外号外！小派近期已经着手搭建优化MBPD流程，各位老师敬请期待~
1、MBPD概述
MBPD数据库包含来源于1986个致病物种的72,685条序列信息。MBPD比其他方法（如16SPIP、MIP）能检测到更广泛的病原体。除了检测动物、人类和植物疾病的已知病原体外，MBPD还能够识别生物和环境样本中的共污染病原体。
2、涵盖72,685条16S序列的大型病原菌数据库
病原菌来自于人畜共患类 (35493/72,685，48.9%)、动物类(33832/72,685，46.5%)以及植物类病原菌(3360/72,685，4.6%)；1986个致病物种主要属于四个门，分别是Proteobacteria(758)、Firmicutes(558)、Actinobacteria(388)和Bacteroidetes(123)。
3、不同注释阈值下各测序平台及可变区的虚拟试验
通过虚拟试验评估了16S不同扩增子区域对检测效果的影响，优化配置了系统参数，提升了检测效率及准确率。分析结果表明，MBPD不仅能直接检测出引发人类、动物和植物病害的主要致病菌，还能识别复合感染的病原菌。
4、总 结
MBPD是一种以一体化健康为导向的病原菌检测方法，由一个大型、通用的参考病原菌数据库推动。其主要创新点包括：
1）一个相对完整的数据库，便于检测感染动植物及人畜共患类病原菌；
2）为当前常见的16S可变区测序提供合适的阈值，用于序列比对；
3）病原菌检测和定量的高性能；
4）从生物和环境样本中准确鉴定致病菌及其复合感染病菌；
5）不断更新病原菌数据库和流程的开源工具。
MBPD将为环境土壤生物健康普查，提升动植物与人类健康监测预警能力提供更为有力的技术支撑。
参考文献：Yang, X., Jiang, G., Zhang, Y., Wang, N., Zhang, Y., Wang, X., Zhao, F., Xu, Y., Shen, Q., Wei, Z., 2023. MBPD: A multiple bacterial pathogen detection pipeline for One Health practices. iMeta 2, e82.
