代谢组学

具有较高炎症和胰岛素潜力的饮食与2型糖尿病的风险增加有关。然而，目前尚不清楚与促炎/高胰岛素饮食和炎症/胰岛素生物标志物相关的血浆代谢组学特征是否与2型糖尿病风险相关。近日，哈佛大学公共卫生学院研究人员在Diabetologia发表最新研究，发现促炎或高胰岛素血症饮食的代谢组学特征与2型糖尿病风险显著正相关，支持这些饮食模式可能通过调节代谢影响2型糖尿病风险，值得关注。

饮食模式糖尿病研究论文基础研究促炎饮食

比较基因组学

国内团队iMeta：清酒乳杆菌对炎症性肠病的种间差异机制

江南大学于雷雷与团队在iMeta发表研究，从中国各地120份发酵和粪便样本中获得了72株清酒乳杆菌。结果表明，有2株在缓解炎症性肠病（IBD）相关症状方面表现出不同程度的有效性，造成这些差异的可能原因是菌株之间碳水化合物活性酶和代谢物的差异。本研究旨在筛选不同来源的清酒乳杆菌，探讨清酒乳杆菌对IBD的种内差异，为进一步研究具有益生菌功能的清酒乳杆菌奠定理论基础。

比较基因组学肠道菌群炎症性肠病清酒乳杆菌代谢组学

代谢

Nature：肠菌对碳水化合物的代谢，可影响胰岛素抵抗

肠道菌群参与调控宿主代谢，并糖尿病、肥胖等代谢性疾病密切相关，然而其机制仍待挖掘。Nature最新发表的这项研究，通过多组学方法（粪便代谢组和宏基因组、宿主代谢组和转录组）分析临床样本，结合小鼠实验验证，发现粪便碳水化合物——尤其宿主可及的单糖（如果糖），在胰岛素抵抗的个体中增多，并与肠道菌群的碳水化合物代谢以及宿主的低度炎症（炎症细胞因子）相关，而某些与胰岛素敏感相关的肠菌或能通过消耗宿主可及的碳水化合物，改善胰岛素抵抗表型。这些发现揭示了肠道菌群的碳水化合物代谢作用对宿主胰岛素抵抗的影响，为糖尿病等代谢性疾病的干预提供了新的靶点和思路。

代谢代谢组学肠道菌群碳水化合物代谢胰岛素抵抗

结直肠癌

Nature子刊：代谢组学分析揭示出腺苷同型半胱氨酸酶可作为结直肠癌的治疗靶点

结直肠癌的基因组图谱是由于肿瘤抑制因子（如APC）的失活突变和致癌突变（如KRAS突变）共同作用而形成的。Nature Metabolism近期发表的文章，使用基因编辑小鼠和多模式质谱的代谢组学来研究CRC的常见遗传驱动因素对肠道代谢组的影响。

结直肠癌代谢组学腺苷同型半胱氨酸酶

白色念珠菌

陈鹏+陈烨+龚伟等：共生白色念珠菌的代谢物或可预防败血症？

肠道菌群被认为是脓毒症发展的关键调节剂。然而，肠道菌群对败血症发展的贡献仍未完全了解。近日，南方医科大学陈鹏、陈烨、龚伟及团队在Cellular & Molecular Immunology发表最新研究，通过人群试验和动物模型，证明白色念珠菌水平在细菌性脓毒症患者中显著降低，白色念珠菌培养的上清显著降低了盲肠结扎和穿刺攻击小鼠和大肠杆菌攻击猪的细菌负荷并改善了脓毒症症状，值得关注。

白色念珠菌败血症研究论文基础研究基因工程

对乙酰氨基酚

肠道菌群调节对乙酰氨基酚引发的肝损伤

对乙酰氨基酚（APAP）是一种用于减轻发烧和疼痛的药物，APAP过量摄入一直是急性肝衰竭的主要原因。摄入APAP后暴发性肝衰竭的发展表现出较大的个体间差异，且APAP肝毒性特异质性背后的机制尚不清楚。Gut Microbes近期发表的研究，比较了基因相似但携带不同肠道菌群的C57BL/6J和C57BL/6N小鼠对APAP引起的肝毒性的易感性。结果表明，不同的肠道菌群调节宿主对APAP诱导的肝毒性的易感性，肠道细菌代谢物苯基丙酸（PPA）对APAP诱导的肝毒性具有保护作用，且部分是通过降低肝脏CYP2E1水平实现。

对乙酰氨基酚苯基丙酸研究论文基础研究 CYP2E1

益生菌发酵乳

张和平团队：益生菌发酵乳发酵过程中的代谢物演变规律

在众多乳制品中，发酵乳被认为是将益生菌传递到机体内最理想的载体，添加益生菌可将菌种本身的保健作用与发酵乳的健康功效完美结合。但如何评估益生菌的特异性生化效应和代谢变化，仍需深入探究。近日，内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室王记成及团队在npj Science of Food发表最新研究，借助代谢组学系统地解析了益生菌发酵乳发酵过程中的代谢物演变规律，值得关注。

益生菌发酵乳代谢物研究论文基础研究代谢组学

重度抑郁（MDD）

JAMA子刊：肠道菌群或与重度抑郁症患者的代谢紊乱有关

重度抑郁症（MDD）不仅是情绪性功能障碍，也涉及认知、运动甚至是炎症和免疫系统紊乱。有报道表明MDD患者存在能量代谢尤其是脂代谢障碍，但是肠道菌群在其中起到什么作用还不清楚。牛津大学等机构的研究人员近日在JAMA Psychiatry发表了一项队列研究结果，纳分析英国生物银行50万人的血液代谢组学结果并利用2019年抑郁症全基因组关联研究队列开展孟德尔随机化分析，证实MDD患者肠道菌群生态失调与其能量和脂质代谢紊乱有关，指出对肠道菌群进行干预或是改善MDD相关代谢紊乱的潜在方法。

重度抑郁（MDD）研究论文肠道菌群代谢组学能量代谢

支链氨基酸

国内团队：支链氨基酸补充有望预防女性卵巢早衰

女性卵巢早衰问题受到广泛关注，目前临床上普遍采用激素替代疗法缓解症状。但是如果能开发饮食干预模式，将具有重要的意义。本研究通过人群、动物和细胞实验，证明了补充支链氨基酸在改善女性卵巢早衰中的潜在作用，具有重要的临床意义。

支链氨基酸研究论文女性卵巢早衰代谢组学

妊娠期糖尿病

代谢组学揭秘精制谷物摄入与妊娠期糖尿病之间的关联

既往的流行病学资料显示孕期精制谷物的摄入可能与妊娠期糖尿病风险之间存在关联，但是具体机制并不清楚。本研究借助血清代谢组学检测，挖掘了潜在的代谢物生物标志物，为未来妊娠期糖尿病的预测和预防提供科学依据。

妊娠期糖尿病研究论文孕妇精制谷物甘油酯

多组学分析

国内团队：多组学分析揭示梅花鹿早期生命发育的代谢适应性

反刍动物的胃肠道（GIT）微生物组及其代谢反应，极大地影响了宿主的代谢和生长。然而，对宿主-微生物组在生命早期的关键发育阶段影响尚不清楚。Microbiome近期发表的来自吉林农业大学李志鹏团队+西北工业大学邱强团队+挪威科学家的研究成果，提出了一种综合的多组学方法，同时解决了梅花鹿（Cervus nippon）在三个关键的早期生命阶段的五个GIT区域的微生物群的分类和功能属性，以及肝脏、肌肉、尿液和血清的代谢特征，为GIT微生物组和反刍动物早期代谢生长下的相关机制提供了一个全面的观点。

多组学分析代谢组学梅花鹿生命早期

多组学关联

Nature子刊：多组学研究起底母婴暴露组生物标志物

发表在《Nature Communications》上的一项重磅研究Human Early Life Exposome (HELIX)整合了6个欧洲队列的数据，挖掘了母婴暴露的潜在生物标志物，为进一步开展研究提供了重要的线索。作者为本项目构建了网站https://helixomics. isglobal.org/，有兴趣的读者可以上去下载部分数据。

多组学关联研究论文暴露组学代谢组学

饮食-菌群-宿主互作

Cell：肠菌喜欢吃什么？

正如不同的人喜好不同的口味，肠道细菌对营养物质的偏好也各有脾性。Cell最新发表的一项研究，通过基于同位素示踪的方法，对小鼠肠道菌群以及菌群中不同成员（细化到菌属水平）的营养偏好，开展了大规模的体内定量分析，并结合小鼠饮食干预实验进行了检验。该研究系统性地回答了“哪类营养喂养了肠道菌群，产生了哪些菌群代谢物”以及“哪些肠菌偏好哪些营养物质”等重要问题，为进一步理解饮食-菌群-宿主的相互作用，提供了新的方法和资源。

饮食-菌群-宿主互作肠道菌群代谢组学蛋白质组学同位素示踪

儿童肥胖

Lancet子刊：儿童肥胖标志物，或在早孕期就已显现

本研究根据连续产检腹围信息将胎儿宫内生长划分为生长迟缓、加速生长等不同类型，并挖掘其与母亲血液中代谢产物的关联，从而挖掘潜在的生物标志物。本研究为儿童肥胖的早期预测提供了新的思路。

儿童肥胖研究论文胎儿生长轨迹代谢组学

小胶质细胞活化

国内团队：肠道菌群代谢产物通过线粒体自噬调节胶质细胞炎症反应

单纯疱疹病毒性脑炎(HSE)是一种严重的中枢神经系统疾病，由单纯疱疹病毒1型(HSV-1)感染引起。通常伴有认知障碍、行为改变和局灶性神经体征。尽管越来越多的证据表明小胶质细胞在HSE进程中发挥核心作用，但在小胶质细胞中平衡有益或有害免疫反应的内在限制因子或获得性环境因素尚不清楚。近期国内深圳大学郑楷和暨南大学王一飞合作在Autophagy上发表了其最新的研究成果，发现肠道微生物代谢物可通过激活线粒体自噬来调节小胶质细胞介导的神经炎症反应，减缓HSE进展。抗生素去除肠道菌群导致小胶质细胞过度激活并加重HSE病理，而外源性给肠道菌代谢产物，药烟酰胺n-氧化物(NAMO)可显著抑制HSE进展，其作用机制依赖于线粒体自噬。该研究陈果揭示了肠道微生物代谢物通过线粒体噬作为小胶质细胞内稳态和神经炎症的内在调节因子的新功能。

小胶质细胞活化神经炎症反应线粒体自噬肠道菌群烟酰胺氧化物（NAMO）

急性髓系白血病（AML）

齐鲁医院Nature子刊：肠道菌群失调或和白血病发病有关？

急性髓系白血病（AML）是一种常见的急性白血病，其特点是起病急、进展快，骨髓中髓系定向造血干细胞变异使骨髓髓系细胞分化受阻, 正常造血受抑。多数患者长期生存较差，且容易复发。多项研究发现肠道菌群与肿瘤息息相关，但其在AML进展中的作用仍未被充分探究。近日，山东大学齐鲁医院马道新团队在Nature Communications发表最新研究，通过16S rRNA测序和代谢组学联合分析，发现AML患者和AML小鼠模型中存在肠道菌群失调及丁酸盐水平降低现象，而肠道菌群失调及丁酸盐减少会造成AML小鼠肠粘膜屏障受损，促进脂多糖渗入血液，加速AML病程进展。通过粪菌移植、丁酸盐灌胃手段，可修复小鼠肠道粘膜屏障，抑制LPS进入血液，达到减缓或治疗白血病的效果。总之，该研究为未来改善AML患者预后及制定有效的治疗策略提供了新思路。

急性髓系白血病（AML）肠道菌群失调研究论文医学研究动物实验

药物-菌群互作

张晨虹、袁慧娟等：降糖药恩格列净改善心血管，或与菌群和代谢物有关

恩格列净（Empaglifozin）是钠-葡萄糖共转运蛋白2 （SGLT2）的选择性抑制剂，通过抑制肾脏近端小管对葡萄糖的重吸收及促进尿糖排泄，来降低2型糖尿病患者的高血糖。已有报道发现恩格列净对2型糖尿病（T2DM）患者有心血管保护作用，但是机制还不明。近期河南省人民医院内分泌科袁慧娟作为通讯作者，河南省人民医院邓欣如和上海交通大学张晨虹等作为共同第一作者，在Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism发表的一篇研究发现，恩格列净（10 mg/d）相比二甲双胍（1700 mg/d）对于有心血管疾病风险的T2DM患者，可能是一种更好的初始治疗方法，其对心血管的益处可能与肠道菌群和血浆代谢物的改变有关。

药物-菌群互作肠道菌群恩格列净代谢组学糖尿病

肠道菌群

超重/肥胖女性孕早期代谢组与饮食、肠道菌群存在关联

本研究针对超重/肥胖的女性进行研究，发现了其饮食结构与血清代谢组、肠道菌群结构存在关联，为进一步研究超重/肥胖孕妇的干预策略提供了理论依据。

肠道菌群研究论文孕妇超重/肥胖孕妇代谢组学

HIV感染治疗后无免疫应答患者（INR）

肠道菌群毒素抑制HIV患者免疫细胞恢复

艾滋病患者经抗病毒治疗后，尽管可以有效降低病毒的复制和载量，但是有很多患者（INR）的CD4免疫细胞不能恢复到正常水平。因此，INR仍然面临着更高的合并症的发生和高的死亡率。导致INR CD4免疫细胞不能恢复的原因有很多，但是其中一个重要的发现是其记忆性CD4 T细胞的线粒体功能障碍，但其记忆性CD4 T细胞线粒体功能障碍的原因尚不清楚。近期一篇发表在Journal of Clinical Investigation上的研究工作，通过对三个独立中心的人群队列的CD4 T细胞的代谢研究发现，INR CD4 T细胞中含有较高水平的对甲酚硫酸盐（PCS）和硫酸吲哚基（IS）组分；体外实验显示这些组分在体外导致线粒体结构和功能障碍，抑制CD4 T细胞的增殖，而这些组分升高的原因可能是INR患者肠道中富集了产PCS和IS的菌群。这些研究成果为艾滋病临床治疗提供了重要的线索和科学依据。

HIV感染治疗后无免疫应答患者（INR）记忆性CD4-T细胞代谢组学对甲酚硫酸盐（PCS）硫酸吲哚基（IS）

儿童死亡

Science子刊：机体炎症反应和代谢紊乱或可预测儿童死亡

严重营养不良儿童在住院期间容易发生死亡等严重不良结局，而早期的生物标志物识别可以帮助临床早发现和早治疗。基于此，本研究通过对血液代谢组和蛋白质组学的分析，发现全身炎症反应和生物能量缺陷或许是导致儿童死亡的关键信号。

儿童死亡严重营养不良能量代谢代谢组学炎症

峰谷比 (PTR)

宏基因组测序对微生物生长动态的准确和稳健推断揭示了个性化的生长速率

本研究中，作者介绍了 CoPTR（Compute PTR）：一种从完整的参考基因组和组装计算峰谷比 (PTRs)的工具。CoPTR 比当前最先进的技术更准确，同时总体上也提供了更多的 PTR 估计，作者进一步发展其理论，形成了PTRs的生物学解释。作者展示了 PTR 如何与相对丰度和代谢组学相结合，以研究它们对菌群的影响。总之，作者的研究表明，PTRs可以为研究群落相互作用、将多组测量与菌群联系起来，以及研究菌群动态与疾病之间的关系提供新的方法。

峰谷比 (PTR) 宏基因组测序微生物生长代谢组学相对丰度

肠-脑轴

Nature子刊：挖掘菌群对肠-脑轴代谢组的影响

Nature Communications近期发表的一项研究，通过对无菌小鼠和SPF小鼠的粪便、血清和大脑皮层脑组织进行代谢组学分析和比较，揭示了菌群驱动的肠-脑轴相关代谢组状态的变化，对研究微生物对宿主代谢和肠脑交流的影响有参考价值。

肠-脑轴肠道菌群代谢组学

结肠炎

Science子刊：代谢组学筛选出抗炎代谢物——植物鞘氨醇

Science Signaling近期发表的文章，利用T细胞抑制构建结肠炎模型，使用非靶向代谢组学分析健康小鼠和结肠炎小鼠的盲肠、结肠和粪便中的代谢物，并通过检测代谢物对巨噬细胞诱导炎症的影响，鉴定出植物鞘氨醇在体外具有强效抗炎活性，口服灌胃植物鞘氨醇可减轻TNBS诱导的小鼠结肠炎。同时文章鉴定出多种之前未报道与结肠炎相关的代谢物，或可为研究结肠炎相关的炎症和病理发生提供新的视角。

结肠炎代谢组学抗炎代谢物植物鞘氨醇

代谢组学

Nature Reviews：基于质谱的代谢组学在微生物组研究中的应用（综述）

基于质谱的代谢组学，是菌群研究的关键技术之一，可检测和识别菌群产生的小分子，并了解这些菌群代谢物的功能作用。Nature Reviews Microbiology这篇综述回顾了非靶向质谱的常见形式，以及在微生物组分析中可以获得的数据类型及数据分析方法。干货很多，值得参考、学习。

代谢组学微生物组质谱

二甲双胍

孕期二甲双胍治疗对新生儿代谢细微影响

对于孕期有高血糖症状的女性是否可以使用二甲双胍目前仍存在争议。本研究通过回顾性的资料进行分析，发现相比于饮食干预组和健康对照组，二甲双胍治疗组的婴儿在血清代谢水平上呈现一定的独特变化，虽然这种变化未超出正常人范围，但是其意义值得进一步研究。

二甲双胍研究论文孕妇妊娠期糖尿病饮食干预

环境污染物

国内团队：环境污染物如何影响溃疡性结肠炎

一些流行病学和动物研究表明，环境污染物与胃肠道疾病之间存在关联，但环境污染物对溃疡性结肠炎（UC）不良影响的详细分子机制并不清楚。桂林医学院团队近期在Chemosphere发表研究，通过代谢组学方法，揭示了环境污染物BPA及其替代物BHPF在UC发生发展中的潜在作用机制。

环境污染物代谢组学溃疡性结肠炎

肝癌

于君+黄炜燊+夏强：从肠入肝的代谢物变化或参与肝癌发生

代谢物的改变在肝细胞癌（HCC）的肿瘤发生中起重要作用。来自香港中文大学的于君、黄炜燊和上海交通大学夏强与团队在Gut上发表文章，通过对2个队列人群中HCC患者和健康对照的门静脉血液代谢物变化进行综合代谢组学分析，并与肝组织和粪便样本中的代谢物变化进行比较。结果显示，HCC患者的代谢组发生改变，尤其是门静脉中代谢物的改变，提示出某些代谢产物或在HCC发生中起作用。

肝癌代谢组学门静脉

肠道菌群代谢产物

Nature：解密肠道菌群代谢物的新工具

肠道菌群可通过其产生的各种各样的代谢产物，对宿主健康造成广泛影响，但目前还缺乏高通量的研究手段，来破译菌群中特定微生物的特定代谢产物和代谢通路。Nature最新发表了斯坦福大学Justin Sonnenburg、Michael Fischbach和Dylan Dodd团队的合作研究，介绍了一种用于鉴定菌群依赖性代谢物的新工具，可用于研究肠道细菌代谢及其与宿主之间的相互作用。此外，该研究还系统性地在菌株层面揭示了肠道细菌的进化关系（系统发生）与代谢能力之间的关系，提示研究者，基于系统发生和基因组信息来推断菌株的代谢功能是有局限性的。

肠道菌群代谢产物代谢组学

膳食蛋白质

多吃“草”与多吃肉的代谢组学特征有何差异?（综述）

越来越多人选择被认为对健康有益的“多吃草少吃肉”饮食方式。近期发表于Advances in Nutrition的一篇综述表明富含动物蛋白（AP）或植物蛋白（PP）的饮食会导致不同的代谢组学特征，一些代谢物可以解释它们与心脏代谢风险的不同关联。

膳食蛋白质植物蛋白动物蛋白代谢组学

新生儿败血症

程国强+王明帮：代谢组学+机器学习，预测新生儿败血症合并脑膜脑炎

复旦大学附属儿科医院程国强、王明帮与研究团队在Computational and Structural Biotechnology Journal发表研究，通过对败血症患儿脑脊液和血清样本的代谢组学检测加上机器学习算法构建的模型，挖掘了其中与脑膜脑炎发生可能相关的代谢标志物。为进一步开发新生儿败血症合并脑膜脑炎预测模型提供科学依据。

新生儿败血症研究论文新生儿脑膜脑炎代谢组学