
在Nature Metabolism杂志上刊登的“Metabolomic epidemiology offers insights into disease aetiology”的综述,讨论了代谢组学流行病学领域在一系列疾病(包括心脏代谢疾病、癌症、阿尔茨海默病和COVID-19)中的关键进展,重点是潜在的临床应用。此外,还总结了代谢组学流行病学研究结果临床转化的未来方向,强调了公共卫生意义。未来需要进一步的工作来确定哪些代谢物可以改善不同人群的临床医学问题预估,以及与疾病进展的因果关系。
(图源:Fuller et al., Nat Metab, 2023)
研发设定同时作用研发空间和研发的结果的释意(图1)。原因排泄物对急病发病原因、相混情况分析或情况物料(如年纪、人口比例、脂肪率指标(BMI)和禁止吃一些方式)相应与模板采集而来和外理相关联的水平情况分析(如模板外理、大批量和任意漂移)的过敏性,这在排泄组学2017多发病学中最为己任要。最喜欢见的研发设定是住院病历比对研发。还有就是,横断面研究也是常见的这般,这般实验中生态学组织切片回收和后面设定也进行在单独期限点。横向相似制样会实地调查很有可能与疾病症状高风险或另外不有关系进化由来有关系的产生物行驶轨迹,后面提拱更加稳定定的同步推测。
同一个为重要的深入分析制作注重要素包含排泄组学技术工艺的采用,如核磁震动(NMR)和质谱(MS),这是因为排泄物的估测因的办法因渠道而异。这一些的办法包含说明选出排泄物的靶向治疗治疗的办法和说明相应渠道比率内所以可估测排泄物的非靶向治疗治疗的办法。也许1位置排泄物峰的生份有可能是己知的,但很占多数峰是不同的,所以都要在排泄物峰判断管理方面给出很大程度上竭尽全力。 采取估测方法高技术的多种性、后果产生率物估测方法的客观因素、产品质量把控流程和设计构思制作设计构思制作,产生率组学畅销病学设计构思制作报告单的被拷贝尤其是更具问题性。因而,在调查统计的设计构思制作设计构思制作阶段中,,应缜密了解多次设计构思制作报告单、测试各种不同消费群的绝大多数性和四角估测方法内容(“四角估测方法和安全验证”)的方案。
(图源:Fuller et al., Nat Metab, 2023)
1.肥胖
过胖提升因起的排泄失常是群体性的、普遍的,涵盖巨峰葡糖、脂质排泄的转变和低度急慢性真菌感染,与支链氨基酸(BCAAs)密不可分相关内容。几项非靶向治疗探究发觉,近十二分之首的产生组与BMI关于,需要是脂质、有机酸和肽。那些分泌物中的更多也与胰岛素抵抗加强想关(有酪氨酸、丙氨酸、肌氨酸、γ-谷氨酰基酪氨酸、磷脂和草莓糖),这样,应该介导肥胖病与新陈代谢更健康系统中间的连系。然后,BMI不充进而分析肥胖病简述建康连接数症,而排泄组学展示 了提高效率一些分析的可能性。
搭建过胖型的分解代谢谱都可以更多地为过胖型的临床上工作具备消息。基础代谢组学时髦病学科学研究找到,血浆类固醇盐酸盐和有机酸是无胰岛素忍受的身体肥胖个体工商户肾脏和肉里脂质的表现。今后的前瞻性研究方案性研究方案可以会调查员这一些消化吸收物是不是也对胰岛素抗御或前置前驱表现的标志的意思物有爱护功能,并提拱矫治靶点。
2. 心血管疾病(CVD)
CVD是超高异质性的,包含一型号与冠状动脉粥样硬底化、促炎和血栓产生共识机制关于的患病。
自20多世纪初的话,CVD的产生转化絮乱就已被留意到,现在低密度碳水化合物高被人认为是大主主动脉粥样硬度的个驱动软件缘由,这激发了数万年的分析,将低密度碳水化合物高判断为CVD的个原由。对於低密度碳水化合物高产生转化的的办法是大主主动脉粥样硬度的前线的办法的办法,就已有效的有效降低了大主主动脉粥样硬度的死亡者率,材料产生转化的办法在分析和的办法较为复杂问题中的附加值。
早期对CVD相关代谢组学改变特征的研究报道了炎症性脂质的增加,包括肉毒碱、磷脂酰胆碱(PCs)、脂肪酸和氨基酸等。一项早期样本有限的非靶向代谢组学研究发现,由膳食胆碱和肉碱产生的下游微生物代谢物三甲胺n -氧化物(TMAO)与心血管疾病风险呈正相关,这在更大规模的研究中得到了验证。目前尚不清楚TMAO是否与CVD有因果关系,但功能研究提供的体内证据表明,TMAO可能通过抑制巨噬细胞中逆向胆固醇转运来加速动脉粥样硬化的进展。类似地,多个大型代谢组学研究证实BCAAs和CVD之间的正相关性。并且一系列中小型非靶产生组学知道核苷产生物和类固醇皮质激素等与CVD然而想关。
CVD兼具无数远程管理的分解行业(越来越是有机物酸)。譬如,血浆含有机物酸二甲基胍苷酸(DMGV)横向与冠相思病和T2D的再次发现呈正一些,与营养食物的因素和体育运动呈负一些,普通地区到了继而的体内的探讨的支持系统。继而,别的项探讨灵魂存在DMGV与血管痉挛性脑卒中的再次发现呈正一些,这部分由心脏病(13.0%)和心脏病高(13.2%)介导。总的再说,以上探讨显示DMGV和CVD最终结果互相的有关或许捕捉到一个多种远程管理的慢性病行业。
3. 2型糖尿病(T2D)
4. 传染病: COVID-19
5.癌症
非靶点巡环展望性代谢转化率组学探究分析就已认定了有都希望的癌症晚期安全风险生物体图标物。几项探究分析出现胆碱与前列的腺癌(PCa)特情人自杀率呈正关联,这与靶点代谢转化率物和起居探究分析不对。肠道细茵所产生的胆碱和胆碱ip产业物体TMAO也与综合和侵蚀性性PCa和结肠道癌(CRC)的分险呈正有关系,而胆碱衍生品物PC和lyso-PC与总体布局和侵入性PCa、CRC、乳腺炎癌(BCa)和普通癌病的也许性呈负一些内容。胆碱对脂质新陈分解分解代谢至关为非常重要,人个有必须胆碱的这环节由胰腺存在,其他的书环节从餐食营养中可以获得,这意示着也是另一个环节可改动的也许性印象各种因素。然后,对我国的人们的抽样调查该报告界面显示,胆碱吸收量与CRC、BCa、鼻咽癌和普通癌病的也许性呈负一些内容。或许这样的区别的情况尚不确实,但餐食营养胆碱各种因素或新陈新陈分解分解代谢的人们区别也许是印象印象各种因素。这样的区别的察觉明显突出了在环球不一人们中去新陈分解分解代谢组学兴起病学钻研的为非常影响。
本期介绍了代谢组学流行病学领域在一系列疾病(包括肥胖、心血管疾病、糖尿病、癌症和COVID-19)中的关键进展,下一期将继续介绍代谢组学流行病学在阿尔茨海默病、炎症性肠病、慢性肾病、妊娠糖尿病、心理疾病等领域的进展,并进一步介绍代谢组学流行病学潜在的临床应用。敬请期待!
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参照学术论文:Fuller H, Zhu Y, Nicholas J, Chatelaine HA, Drzymalla EM, Sarvestani AK, Julián-Serrano S, Tahir UA, Sinnott-Armstrong N, Raffield LM, Rahnavard A, Hua X, Shutta KH, Darst BF. Metabolomic epidemiology offers insights into disease aetiology. Nat Metab. 2023; 5(10):1656-1672.