肠菌-代谢组学的研究进展

          肠道菌群研究如此火热，不得把肠菌代谢组学作为产品单独拧出来说。上次在肠菌研究手段时虽然提过代谢组学，但并没有仔细梳理，今天把肠菌代谢组学做一个总结。

          关于肠菌就不做简介了吧，我说过很多。大家可以翻看此贴：

《肠道菌的冷门知识知道多少？》

《肠道菌群研究进展简介》 

          上回从3大平台系统介绍了肠道菌群的研究手段（修饰蛋白组学研究较少），今天主要聊聊肠道菌群代谢组学是怎么发展的，以及研究趋势又是怎样的。

        如上图，肠菌的代谢组学主要分两块。靶标代谢组学（高通量）把主要是根据研究热点，把肠菌代谢物做了非常细致的分类，如神经疾病方面（短链脂肪酸类）、消化系统疾病方面（胆汁酸类）还有新血管疾病方面（氧化三甲胺类），我们把这些方面所有相关的代谢产物，打包成一个高通量靶标代谢组学产品，这是非常成熟的，即时检测可即时拿到结果的。另外肠道菌群还在不停进行肠菌代谢物的开发，用的就是非靶代谢组学技术。下面分别做一下介绍：

肠道菌群靶标代谢组学

         肠道菌群中短链脂肪酸研究最早，它与各种疾病的关系不断被报道，它是由C1-C6等6个碳原子以内的一类脂肪酸（甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、、、），各标品容易买到，故大部分实验室和所有公司基本都有开发。把这类物质定量检测打包成一个成熟产品就是短链脂肪酸高通量靶标代谢组学，关于研究流程可参看此贴：《短链脂肪酸高通量靶标代谢组学》

        关于肠菌与胆汁酸的关系，我以前做过说明，详见此贴：《肠-肝轴》（被版主删除了），简单说一下吧：胆汁酸在肝脏中由胆固醇合成而成，而后被释放入肠内被微生物进一步代谢（胆汁酸产生的量取决于肠道到肝脏的反馈循环，这就是作为的肠肝循环）。胆汁酸的中间代谢产物很多，很多公司把它们也整理成一个产品《胆汁酸高通量靶标代谢组学》，数据库如下表（罗列部分物质）：

       最后一个产品是TMAO及代谢物，这类物质在心血管疾病中研究很多。氧化三甲胺（Trimetlylamine-N-oxide，TMAO）是水产品中含量相对较多的低分子胺类化合物，它在人体中肠道细菌能够代谢胆碱和卵磷脂生成三甲胺（TMA）进而被代谢成TMAO。把它们整理成一个高通产品就是：《氧化三甲胺及相关代谢物高通量靶标代谢组学》

肠道菌群非靶代谢组学

       在肠菌代谢物研究上，已经摸索十几年了，除了发现更多的代谢物外，我们在这些物质的信息挖掘上也下了很大的功夫，我们在这块也可以分几个阶段：

       第一个阶段就是代谢物来源模糊阶段，它直接把粪便（肠道内容物）中所有代谢物进行定性，比较各组间代谢物的含量差异。这里存在很大的一个问题就是，疾病发生或许这些代谢物有关，但是与肠道细菌是否有关就没法判断了。

       为了解决这个问题，第二个阶段开始构建肠菌所特有的代谢物数据库，其原理就是：根据KEGG数据库和宏基因组结果，把肠菌基因两端的物质收集整理，它应该就是肠菌代谢物数据库了。这里仍有一个问题，KEGG数据库中数据是实时更新的，比如某个酶上次发现是某细菌所有，过些日子网站更新后，发现人类自身也有这个蛋白，所以代谢物归属问题仍没有完美解决。

     现在第三个阶段，都是为了解决这个问题，目前进展各不相同，一方面要看各大数据库更新速度，另一方面看各实验室检测样品量多少了。目前有的公司直接构建菌株—肠菌代谢物数据库，这个做的相当精细了，不仅把代谢物溯源问题解决，还把具体菌株也找到了，一次检测，得两次结果——16S或宏基因组检测都可以免了。

------------------------------  结语  ---------------------------------------------------

      肠菌代谢组学到这里就介绍完了，今后大家在肠菌代谢组学研究中知道该注意什么问题了，最后祝所有研究肠道菌群的朋友，都早日有所发现！