高锦豪教授课题组、杨朝勇教授课题组与合作者发展了活体代谢氟标记19F磁共振成像进行长时程多通道动态监测肠道菌群的新方法，相关成果以“Metabolic fluorine labeling and hotspot imaging of dynamic gut microbiota in mice”为题在线发表于Science Advances（DOI: 10.1126/sciadv.abg6808）。
菌群在宿主肠道内所处的位置和生长代谢活性的情况往往与其所发挥的功能和作用密切相关。发展能够长时程地对肠道菌群的分布和活性进行无创原位观测的技术对深入理解菌群在肠道内的微生物行为与状态的动态变化至关重要。然而，这些技术需求对肠道菌群现有的成像方法而言仍是一个巨大的挑战。
19F具有优良的磁共振灵敏度(1H的94%)、100%的自然丰度、可忽略的生物背景、可定量的信号输出及组织穿透力强等优势。此外，19F的化学位移对其所处的化学环境非常敏感，可通过设计不同19F化学位移的探针用于多通道成像。因此，利用不同19F化学位移的探针有望实现活体肠道菌群的多通道无创原位成像。基于此，课题组与合作团队将活体代谢氟标记与19F MRI相结合，设计了一种基于D型氨基酸（DAA）代谢标记对活体肠道细菌进行原位代谢氟标记（metabolic fluorine labeling，MEFLA）的策略，通过对DAA侧链修饰含19F的分子标签，再利用活体标记后肠道细菌所带的19F信号对菌群进行19F磁共振成像（19F MRI）以实时监测肠道菌群的动态变化。作为一种无创的、菌群扰动小、组织穿透力强、成像窗口长、具备多通道成像能力的菌群原位分析新方法，不仅能用于活体肠道菌群的原位成像，还能进行较为准确的定量分析，在非侵入地实时评估肠道微生物高度动态的代谢活性和空间位置方面具有很好的应用潜力。
biwn必赢2020级博士研究生陈冬霞和郭俊南为论文的共同第一作者。该工作在biwn必赢高锦豪教授、杨朝勇教授、林泓域副教授和上海交通大学医学院王炜副研究员的共同指导下完成。研究工作主要得到了国家自然科学基金委（22125702、22122702、22077107和92059109）、福建省自然科学基金（2020J02001）、厦门青年创新基金项目（3502Z20206051）和上海交通大学医学院高水平地方高校创新团队项目（SSMU-ZLCX20180701）的支持。
论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abg6808
