代谢组学分析探讨肠道微生态对哺乳动物血浆代谢物的巨大影响

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：虽然人们早已认识到人体远端肠道菌群对人体健康具有广泛影响，但产生这些影响的具体生化机制还不明确。本文报导了一项广泛的基于质谱的代谢组学研究，揭示了“肠道微生物组”对哺乳动物血浆代谢物的令人惊讶的巨大影响。用各种MS 方法，对无菌大鼠和普通动物的血浆提取物进行了比较。1 组样品中即检测出了几百种特征化合物，其中大部分与普通动物不同，约10% 的特征化合物在两组样品间的相对信号强度有显著变化。氨基酸代谢物受到的影响特别大。例如，细菌介导产生的色氨酸衍生的生物活性的含吲哚代谢物，如吲哚磺酸酯和抗氧化剂吲哚3-丙酸(IPA) 受到影响。结果显示IPA 的产生完全取决于肠道微生物是否存在，可以由生孢梭菌菌落诱导产生。肠道微生物存在时，多种含苯基的有机酸也明显增加。研究显示，宿主对肠道微生物组产生的代谢物表现出广泛的、类似药物的II 期代谢响应，提示，肠道微生态对宿主的药物代谢功能有直接影响。总体而言，这些结果说明细菌与哺乳动物代谢之间存在明显的相互作用。