天宫微游客：中国空间站发现新细菌-Niallia tiangongensis

《Niallia tiangongensis sp. nov., isolated from the China Space Station》发表于International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology，报道了从中国空间站分离出的一种新细菌 —— 天宫尼亚利亚菌（Niallia tiangongensis），为研究太空环境中的微生物多样性及适应性提供了新视角。

研究背景

太空站环境独特，存在微重力、辐射等挑战，微生物的特性研究对保障宇航员健康和航天器功能至关重要。尼亚利亚菌属（Niallia）细菌为革兰氏阳性、好氧、产芽孢的杆状菌，此前已从土壤、污水等环境中分离得到，但其在太空环境中的存在和特性尚未有报道。

研究结果

菌株分离与基本特征

从中国空间站硬件表面分离到菌株 JL1B1071^T，为革兰氏阳性、好氧、产芽孢的杆状菌，在胰蛋白大豆琼脂培养基上形成白色光滑菌落，最适生长温度 25–37°C，pH 6–8，无氯化钠条件下生长最佳。

扫描电镜显示，营养体细胞大小为 (0.3–0.8)×(1.5–5.6) µm，芽孢呈椭圆形，大小为 (0.5–1.5)×(0.5–0.8) µm。

系统发育与基因组分析

16S rRNA 基因序列分析显示，该菌株与Niallia circulans ATCC 4513^T的序列相似性最高（99.1%），但核心基因组系统发育树显示其与N. circulans和 “N. alba” UniB3^T聚类。

基因组大小为 5,166,230 bp，G+C 含量 35.6 mol%。与近缘种的平均核苷酸同源性（ANI）和数字 DNA-DNA 杂交（dDDH）值均低于物种界定阈值（ANI<95%，dDDH<70%），表明其为新物种。

基因组中鉴定出尼亚利亚菌属特有的保守特征插入（CSIs），如 GAF 结构域蛋白和 DNA 连接酶 D 蛋白中的特定氨基酸插入，同时其 BshB1 和 SplA 蛋白存在结构差异，可能与生物膜形成、氧化应激反应和辐射损伤修复相关。

生理生化与化学分类

能水解明胶，利用葡萄糖、甘露糖等碳源，API ZYM 测试显示其具有碱性磷酸酶、酯酶（C4）等活性，但缺乏 α- 葡萄糖苷酶活性。

主要细胞脂肪酸为反式异 - C15:0（58.4%）和异 - C15:0（13.9%），主要醌为 MK-7，极性脂质包括双磷脂酰甘油、磷脂酰甘油和磷脂酰乙醇胺。

功能基因与环境适应性

基因组中含有与抗辐射和氧化应激相关的基因，如芽孢光产物裂解酶操纵子转录调节因子（SplA）和杆菌硫醇生物合成脱乙酰酶（BshB1），其结构差异可能增强该菌在太空环境中的生存能力。

新物种命名

基于上述特征，菌株 JL1B1071^T被命名为Niallia tiangongensis sp. nov.，模式菌株为 JL1B1071^T（=GDMCC 1.4642=KCTC 43715），基因组序列已提交至 NCBI 和 NGDC。

研究意义

首次从中国空间站分离到尼亚利亚菌属新物种，拓展了对太空环境中微生物多样性的认知。

揭示了该菌在极端环境下的潜在适应机制，为航天器微生物监测与控制提供了科学依据。

参考文献：

Yuan J, Zhang W, Dang L, Song Y, Yin Z, He Z, Xu K, Guo P, Yin H. Niallia tiangongensis sp. nov., isolated from the China Space Station. Int J Syst Evol Microbiol. 2025 Mar;75(3). doi: 10.1099/ijsem.0.006693. PMID: 40029317.