代謝組學分析探討腸道微生態對哺乳動物血漿代謝物的巨大影響

Wikoff WR, Anfora AT, Liu J, Schultz PG, Lesley SA, PetersEC, Siuzdak G.Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Mar 10;106(10):3698-703. Epub 2009 Feb 20.

摘要：雖然人們早已認識到人體遠端腸道菌群對人體健康具有廣泛影響，但產生這些影響的具體生化機制還不明確。本文報導了一項廣泛的基于質譜的代謝組學研究，揭示了“腸道微生物組”對哺乳動物血漿代謝物的令人驚訝的巨大影響。用各種MS 方法，對無菌大鼠和普通動物的血漿提取物進行了比較。1 組樣品中即檢測出了幾百種特征化合物，其中大部分與普通動物不同，約10% 的特征化合物在兩組樣品間的相對信號強度有顯著變化。氨基酸代謝物受到的影響特別大。例如，細菌介導產生的色氨酸衍生的生物活性的含吲哚代謝物，如吲哚磺酸酯和抗氧化劑吲哚3-丙酸(IPA) 受到影響。結果顯示IPA 的產生完全取決于腸道微生物是否存在，可以由生孢梭菌菌落誘導產生。腸道微生物存在時，多種含苯基的有機酸也明顯增加。研究顯示，宿主對腸道微生物組產生的代謝物表現出廣泛的、類似藥物的II 期代謝響應，提示，腸道微生態對宿主的藥物代謝功能有直接影響。總體而言，這些結果說明細菌與哺乳動物代謝之間存在明顯的相互作用。