腸道微生物與我們的生命健康息息相關娶吞，多種疾病的發(fā)生與腸道內菌群的紊亂密切相關，比如：消化系統(tǒng)疾病械姻、內分泌系統(tǒng)疾病妒蛇、精神系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾病以及一些感染性疾病。
為了探究腸道菌群與各類疾病的聯(lián)系绣夺，可借助微生物組學——擴增子毫缆、宏基因組、宏轉錄組技術探究腸道中“存在哪些微生物乐导，這些微生物能做什么以及正在做什么”。若想進一步探究生物體內究竟發(fā)生了什么浸颓，需要使用代謝組學來輔助研究腸道微生物在定植和繁殖過程中同宿主共代謝而產生一系列的代謝產物物臂，這些代謝產物直接或間接的影響著宿主的疾病反應。
總之产上，將微生物組學和代謝組學聯(lián)合起來棵磷，就可以從微生物群、代謝物變化等多維度來解釋疾病發(fā)生過程晋涣，找到與疾病發(fā)生的相關生物標志物仪媒，進而助力疾病無創(chuàng)檢測的實現。
急性心肌梗的無創(chuàng)標志物[1]
摘要
冠狀動脈疾残蝗怠（CAD）的發(fā)病程度和腸道微生物的活動密切相關算吩，急性心肌梗死（AMI）作為穩(wěn)定性冠狀動脈病（sCAD）的主要致死原因佃扼，因其發(fā)病迅速偎巢、征兆不明顯，急需研究探明早期預警信號兼耀。為此研究人員采集190名（sCAD压昼、AMI和正常冠狀動脈（NCA））受試者的血液生化參數；再基于16S rRNA的腸道微生物群和NMR的糞便/血液/尿液代謝物進一步選取20名受試者瘤运，通過全基因組鳥槍法測序分析其腸道微生物群窍霞，最終從備選細菌屬和代謝物組中選取了9個指標，作為區(qū)分AMI和sCAD病狀的無創(chuàng)性標記物組拯坟。
研究路線
解決的生物學問題
研究人員通過血液生化指標檢測但金，發(fā)現血液代謝產物與對急性心肌梗死的早期預警效果更好，這與前期研究結果一致郁季。但細菌屬傲绣、糞便代謝物和尿液代謝物的組合相較于血液代謝產物，不僅是 AMI 復發(fā)預警的良好模型巩踏，而且是一種方便秃诵、無創(chuàng)的方法。
此外通過宏基因組和擴增子技術研究細菌標記物差異塞琼，發(fā)現腸道微生物種類的特定組合同樣有利于 AMI 的早期預警菠净。
結直腸癌的生物標志物[2]
摘要
結直腸癌(CRC) 發(fā)病的誘因與腸道微生物群及其代謝產物密切相關。為了探究腸道微生物相關代謝物與結直腸癌發(fā)病的聯(lián)系，確定其在CRC發(fā)病中的機理毅往，研究人員對386名受試者（118名結直腸癌癌CRC患者牵咙、140名結直腸腺瘤（CRA）患者和128名健康（NC））的糞便樣本進行了代謝組學和宏基因組學分析，通過偏最小二乘法判別分析和主成分分析法確定了NC攀唯、CRA和CRC組之間的腸道代謝物概況的差異洁桌；沿著腺瘤-癌的順序研究代謝組學和宏基因組學特征綜合分析發(fā)現CRC相關的代謝物和細菌之間的關系在不同的CRC階段均有改變；認為將腸道細菌與代謝物標記物組合起來將提高診斷性侯嘀，還有可能幫助對結直腸腫瘤進行早期診斷另凌。
研究路線
解決的生物學問題
研究人員綜合代謝物和微生物組研究發(fā)現腸道代謝物以及微生物組在結直腸癌發(fā)生的各個階段均會發(fā)生變化，將代謝物與細菌分類群結合可以提高結直腸癌和腺瘤的無創(chuàng)性診斷能力戒幔。除細菌外吠谢，糞便代謝物也可用于對結直腸腫瘤的無創(chuàng)性診斷。
并探究到CRC腫瘤發(fā)生中潛在的早期驅動代謝產物诗茎，為進一步的實驗提供了信息工坊，以輔助制定更好的CRC診斷和預防策略。
“將代謝組與微生物組進行關聯(lián)研究腸道菌群敢订，從多維的角度進一步解析其功能王污，分析并挖掘腸道菌群及代謝產物與宿主表型間存在的作用機制”是近年來科研圈最常見的研究思路，未來“代謝組學+擴增子”楚午、“代謝組+宏基因組”等多組學關聯(lián)分析將繼續(xù)幫助研究人員在腸道微生物領域探究更復雜玉掸、深層的疾病成因問題。
參考文獻
[1] Dong, Chaoran et al. “Gut Microbiota Combined with Metabolites Reveals Unique Features of Acute Myocardial Infarction Patients Different from Stable Coronary Artery Disease.”Journal of advanced research?(2022): n. pag.
[2] Coker, Olabisi Oluwabukola et al. “Altered gut metabolites and microbiota interactions are implicated in colorectal carcinogenesis and can be non-invasive diagnostic biomarkers.”Microbiome?10 (2022): n. pag.
