隨著熒光標記技術和成像技術的進步，肉眼難以觀察到的微生物逐漸被了解：例如，微生物的生物膜、菌落形態和組成、微生物的感染過程，甚至那些分辨率更高的微生物要求。微生物亞細胞結構定位。

　　通常
，從熒光成像設備的分辨率來看，寬視場熒光顯微鏡→激光共聚焦顯微鏡→超分辨率熒光成像設備的分辨率依次增加
，比動物細胞小10倍以上。麵對微生物。我們如何為微生物選擇合適的成像設備?通過以下三個案例，我們來看看微生物在不同設備下的真實麵目。

　　PNAS/微米尺度下的人類口腔微生物地理形態

　　微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)複(fu)雜(za)空(kong)間(jian)群(qun)落(luo)對(dui)於(yu)理(li)解(jie)群(qun)落(luo)中(zhong)不(bu)同(tong)群(qun)體(ti)之(zhi)間(jian)的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。本(ben)文(wen)引(yin)入(ru)生(sheng)物(wu)地(di)理(li)學(xue)的(de)概(gai)念(nian)
，在(zai)微(wei)米(mi)尺(chi)度(du)上(shang)研(yan)究(jiu)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)分(fen)布(bu)與(yu)環(huan)境(jing)之(zhi)間(jian)的(de)關(guan)係(xi)。借(jie)助(zhu)DNA測序提供的不同群體豐富的基因組序列信息，研究人員利用熒光原位雜交技術同時標記了9組微生物，並通過激光西安共聚焦顯微鏡光譜成像

，發現人類牙菌斑是多屬的。並且高度組織化。微生物群落——獨特的“多屬聯合體”。

　　共聚焦多層采集重建的3D結果表明

，複合體的大小從幾十微米到幾百微米不等，由9個呈放射狀排列的單元組成
，周圍環繞著絲狀和棒狀細菌。

　　並且聚群在單個群落的空間排列上呈現出差異：例如
，厭氧群傾向於位於內部，而兼性或專性好氧群則傾向於排列在聚群外;代謝產物乳酸的生產者和消費者經常相互靠近並等待。

　　豐富的結構差異影響微生物的生理生態特性，為理解微生物的組織、代謝和係統生物學提供了重要的空間模型和組織框架。

　　在可見光範圍內選擇的多色熒光染料分別標記不同的細菌。本文選取了 9 種易發生串色的熒光標記。利用西安蔡司激光西安共聚焦顯微鏡的光譜特性和光譜分辨率(點擊查看)，可準確區分9種標記，避免串色。

　　同時，利用共焦良好的光切效果
，進行多層掃描，獲得xyz三維數據，重建菌落三維結構。

　　▲左圖：牙菌斑中的“花椰菜”結構
，主要由樟腦菌屬、鏈球菌屬
、嗜血杆菌/聚集菌和脈管菌組成，其中還分散排布普雷沃菌
、羅西亞菌和噬帽菌。右圖：牙菌斑中複雜的“玉米芯”結構。設備：LSM 780

　　▲圖示：通過光學多色成像數據構建牙菌斑刺蝟狀菌落模型。鏈球菌和放線菌的生物膜與棒狀菌絲結合，在菌絲末端被球菌(鏈球菌

、卟啉單胞菌等)包裹
，形成玉米穗狀結構。奈瑟菌群被菌落包圍。外部。外麵的細菌創造了一個富含二氧化碳和低氧的環境，厭氧細菌在裏麵生長。

　　Nature communications/細菌脂多糖膜的活化是非經典炎症信號轉導途徑的第一步

　　熱re解jie是shi機ji體ti感gan知zhi到dao病bing原yuan微wei生sheng物wu感gan染ran後hou所suo發fa起qi的de一yi種zhong免mian疫yi防fang禦yu反fan應ying。它ta本ben質zhi上shang是shi一yi種zhong程cheng序xu性xing細xi胞bao壞huai死si。表biao現xian為wei細xi胞bao膜mo上shang形xing成cheng孔kong洞dong
，逐zhu漸jian膨peng脹zhang至zhi細xi胞bao膜mo破po裂lie等deng，最zui終zhong導dao致zhi細xi胞bao內nei含han物wu。釋shi放fang並bing引yin起qi嚴yan重zhong的de炎yan症zheng。

　　細胞熱解進一步分為經典和非經典途徑。在非經典途徑中，以細菌脂多糖(LPS)為例。以往的研究表明，它可以在不借助受體的情況下直接進入細胞質，從而使LPS受體——Caspase家族成員通過寡聚化、切割gasdermin-D、誘導細胞熱解而被激活。

　　本研究發現宿主細胞中的 GBP1 作為細菌脂多糖 (LPS) 的傳感器，通過靜電相互作用以高親和力結合沙門氏菌表麵的 LPS，並通過募集 GBP2-4 來組裝 GBP 外殼
，進一步促進 capspase-4 募集細菌表麵和活化發生，證實細菌脂多糖膜的活化是開啟非經典炎症信號轉導通路的第一步。