综述:代谢组学研究加快生物标志物的发现
中医药的代谢组学研究

中医药的代谢组学研究张爱华;王喜军【摘要】Traditional Chinese medicine (TCM) has been used to prevent disease for thousands of years. However, the actual value of TCM has not been recognized adequately due to the lack of scientific approaches to its study . Fortunately, metabolomics becomes practically available and consists with the holistic thinking of TCM. The metabolomics can serve as a new strategy for evaluating the efficacy of TCM . This review summarized applications of metabolomics in special TCM field with an emphasis on biomarker discovery.%中医药历经几千年发展,有其独特的科学内涵,而传统概念表达的中医药理论难以被现代社会理解和接受。
在继承和发扬中医药优势特色的基础上,充分利用现代科学技术解读中医药内涵成为亟待解决的任务。
中医药的精髓在于其丰富的理论体系,即以整体的、动态的和辨证的观点去把握人体的健康与疾病。
它凝聚着历史的智慧,却缺乏现代科学阐释。
伴随代谢组学的出现,与中医药的整体观、系统观和辨证论治思维方式不谋而合,与中医药认识和解释疾病的方法相一致。
若有效地契合代谢组学研究方法策略,基于系统代谢网络的整体性和动态性的变化来评价中医药整体效应,发掘特征性规律,将加快传统中医药与现代生命科学技术的结合,为中医药的发展提供新的机遇,从而推动中医药现代化。
疾病诊断中的生物标志物发掘与应用

疾病诊断中的生物标志物发掘与应用近年来,随着生物技术的快速发展,疾病诊断中的生物标志物发掘与应用受到了广泛关注。
生物标志物是指能够反映生物体内异常状态的特定分子或细胞,通过对其进行分析和检测,可以实现早期诊断、疾病分类、治疗监测等目的。
本文将探讨疾病诊断中生物标志物的发掘方法和应用前景,以期为临床医学带来更多突破。
一、生物标志物的发掘方法1. 基因组学方法基因组学方法以基因作为研究对象,通过对基因组的全面分析,寻找与疾病相关的特定基因。
例如,基于高通量测序技术的全基因组关联研究(GWAS),可以发现疾病相关的单核苷酸多态性(SNP),进而确定患病风险。
此外,转录组测序技术也可用于鉴定差异表达基因,从而揭示疾病发生发展的机制。
2. 蛋白质组学方法蛋白质组学方法主要研究蛋白质在生物体内的表达与功能,通过比较正常人群和疾病患者的蛋白质组差异,可以发现与疾病相关的蛋白质标志物。
例如,质谱技术可以通过分析蛋白质的质量和序列来鉴定差异表达的蛋白质,从而为疾病诊断提供依据。
3. 代谢组学方法代谢组学方法研究生物体内代谢产物的全谱,通过分析代谢物在疾病状态下的变化,可以发现与疾病相关的代谢标志物。
例如,核磁共振技术可以通过测量代谢物的信号来鉴定疾病相关的代谢指标,进而进行早期诊断和治疗监测。
二、生物标志物的应用前景1. 早期诊断生物标志物在早期诊断中具有重要作用。
通过检测特定生物标志物的水平变化,可以在疾病发生前期或早期对患者进行筛查和诊断,提高治疗效果。
例如,乳腺癌标志物CA15-3和CA27-29的检测可以帮助早期发现乳腺癌。
2. 疾病分类和分子诊断不同疾病在生物标志物水平上存在差异,通过研究和鉴定特定的生物标志物,可以实现疾病的分类和分子诊断。
例如,前列腺特异性抗原(PSA)是前列腺癌的重要标志物,通过检测血清中PSA的水平可以区分前列腺癌和正常人群。
3. 疾病进展监测和预后评估生物标志物的动态变化可以反映疾病的进展和预后情况。
代谢组学 生物标志物 思路 s-plot

代谢组学是一门研究生物体内代谢物组成和变化的学科,其研究对象包括蛋白质、脂质、核酸等,可应用于生理学、病理学、生物化学等方面。
代谢组学在寻找生物标志物、疾病诊断、药物研发等领域具有广阔的应用前景,已成为生命科学领域的研究热点之一。
一、代谢组学代谢组学是以高通量技术为基础,通过对生物体内代谢物进行定性和定量分析,揭示代谢网络、代谢通路及代谢调控机制的学科。
代谢组学的研究对象包括代谢产物和代谢反应,其结果可用于解释生物体内生理功能、病理状态以及环境影响等。
二、生物标志物生物标志物是指能够指示生物体内某种生理或病理状态的分子或细胞特征。
代谢组学通过对生物体内代谢物的变化进行研究,可以发现并验证潜在的生物标志物,为疾病诊断、预测和治疗提供参考依据。
三、思路代谢组学研究可通过以下思路展开:1. 数据采集:利用高通量技术对生物样本进行代谢物分析,获取丰富的代谢物谱图数据。
2. 数据处理:采用生物信息学和统计学分析方法处理代谢组学数据,筛选出差异代谢物,找到与生理、病理状态相关的生物标志物。
3. 生物标志物验证:通过生物实验验证代谢组学发现的生物标志物,确认其在特定生理或病理状态下的变化规律。
4. 基于生物标志物的应用:将代谢组学发现的生物标志物应用于疾病诊断、预测和药物研发等领域,为临床医学和生命科学研究提供重要参考。
四、S-plotS-plot是一种多变量分析方法,常用于对代谢组学数据进行解释和发现生物标志物。
通过S-plot,可以直观展示代谢物在样本分类中的贡献程度,有助于发现差异代谢物,提高生物标志物的筛选效率。
总结:代谢组学作为一门新兴的生命科学研究领域,通过对生物体内代谢物的研究,为生物标志物的发现和应用提供了新的思路和方法。
在未来,代谢组学将在疾病诊断、治疗及药物研发方面发挥越来越重要的作用,为人类健康事业做出更大的贡献。
代谢组学作为生命科学领域的前沿学科,在生理学、病理学、药物研发等领域具有重要的应用价值。
基于代谢组学的中医证候生物学标志物研究

基于代谢组学的中医证候生物学标志物研究基于代谢组学的中医证候生物学标志物研究引言:中医作为我国传统医学的重要组成部分,具有悠久的历史和丰富的临床应用经验。
中医理论强调疾病的整体观念,强调个体的整体状态与健康密切相关。
传统中医诊断主要依靠望、闻、问、切四诊方法,并将疾病归类为不同的中医证候。
然而,由于中医证候的主观性和临床观察的局限性,中医的研究一直面临着较大的挑战。
近年来,代谢组学的出现为中医证候的研究提供了一种新的思路和方法。
代谢组学是对生物体内代谢物的全面测量和分析,可以有效地揭示生物体的整体代谢状态。
中医证候作为个体的整体状态在代谢组学中可以通过分析生物体内代谢物的组成、浓度变化以及代谢途径的异常来捕捉和反映。
代谢组学在中医证候生物学标志物研究中的应用:1. 通过代谢物组成分析研究中医证候的组成差异:研究发现,不同中医证候的患者体内代谢物组成存在明显差异。
例如,某些中医证候患者体内的氨基酸及其衍生物含量明显降低,而脂质类代谢物含量增加。
这些差异反映出中医证候不同的生物学特征和疾病机制,为中医证候的诊断和治疗提供了参考。
2. 通过代谢物浓度变化研究中医证候的病理机制:代谢组学的研究可以揭示中医证候与疾病之间的关系。
通过对不同中医证候患者体内代谢物浓度的测定和分析,可以了解不同中医证候的患者体内代谢途径的异常和紊乱。
例如,研究发现湿热痰饮证患者体内脂类代谢产物明显增加,反映出湿热痰饮证与脂质代谢异常相关。
3. 通过代谢途径异常研究中医证候的病因:代谢组学研究还可以揭示不同中医证候的病因和发病机制。
通过分析代谢途径的异常,可以揭示中医证候与某些特定疾病的关联以及潜在的病因。
例如,研究发现阴虚证患者体内代谢途径与骨质疏松相关的物质发生异常,表明阴虚证与骨质疏松症之间存在一定的关联。
4. 建立中医证候生物学模型:代谢组学的研究可以通过建立中医证候生物学模型来辅助中医诊断。
通过对不同中医证候患者体内代谢物的综合分析和建模,可以建立中医证候的生物学模型,实现中医诊断的客观化和标准化。
代谢组学综述

代谢组学综述摘要:代谢组学是20世纪90年代中期发展起来的对某一生物或细胞所有低相对分子质量代谢产物进行定性和定量分析的一门新学科,由于其广泛的应用前景,目前已成为系统生物学的重要组成部分。
现简要介绍了代谢组学的含义、代谢组学研究的历史沿革、当前代谢组学研究中的分析技术、数据解析方法,综述了代谢组学在药物毒理学研究、疾病诊断、植物和中药等领域的应用情况,并对当前代谢组学研究中存在的问题及发展趋势进行探讨。
关键词:代谢组学研究技术随着人类基因组计划等重大科学项目的实施,基因组学、转录组学及蛋白质组学在研究人类生命科学的过程中发挥了重要的作用, 与此同时, 代谢组学(metabolomics)在20世纪90年代中期产生并迅速地发展起来, 与基因组学、转录组学、蛋白质组学共同组成系统生物学。
基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等各种组学0在生命科学领域中发挥了重要的作用, 它们分别从调控生命过程的不同层面进行研究, 使人们能够从分子水平研究生命现象, 探讨生命的本质, 逐步系统地认识生命发展的规律。
这些组学手段加上生物信息学, 成为系统生物学的重要组成部分。
代谢组学的出现和发展是必要的, 同时也是必须的。
对于基因组学和蛋白质组学在生命科学研究中的缺点和不足, 代谢组学正好可以进行弥补。
代谢组学研究的是生命个体对外源性物质(药物或毒物)的刺激、环境变化或遗传修饰所做出的所有代谢应答, 并且检测这种应答的全貌及其动态变化。
代谢组学方法为生命科学的发展提供了有力的现代化实验技术手段, 同时也为新药临床前安全性评价与实践提供了新的技术支持与保障。
1 代谢组学的概念及发展代谢组学最初是由英国帝国理工大学Jeremy N icholson教授提出的, 他认为代谢组学是将人体作为一个完整的系统, 机体的生理病理过程作为一个动态的系统来研究, 并且将代谢组学定义为生物体对病理生理或基因修饰等刺激产生的代谢物质动态应答的定量测定。
代谢组学及其发展

代谢组学及其发展代谢组学及其发展摘要:代谢组学是上世纪九十年代中期发展起来的一门新兴学科,是系统生物学的重要组成部分。
它是关于生物体系内源代谢物质种类、数量及其变化规律的科学,研究生物整体、系统或器官的内源性代谢物质及其所受内在或外在因素的影响。
关键词:代谢组学,研究方法,组学运用,中药学1 代谢组学代谢组学(metabonomics/metabolomics)是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想,对生物体内所有代谢物进行定量分析,并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式,是系统生物学的组成部分。
其研究对象大都是相对分子质量1000以内的小分子物质。
先进分析检测技术结合模式识别和专家系统等计算分析方法是代谢组学研究的基本方法。
2代谢组学的研究方法2.1研究范围代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物(MW<1000)。
在食品安全领域,利用代谢组学工具发现农兽药等在动植物体内的相关生物标志物也是一个热点领。
其样品主要是动植物的细胞和组织的提取液。
2.2常用的分析技术主要技术手段是代谢组学以液相色谱一质谱(LC.MS)、气相色谱-质谱(GC.Ms)、核磁共振谱(NMR)等方法为主要研究手段[1.2.3],其中以NMR为主。
通过检测一系列样品的NMR 谱图,再结合模式识别方法,可以判断出生物体的病理生理状态,并有可能找出与之相关的生物标志物(biomarker)。
为相关预警信号提供一个预知平台。
据不同的研究对象和研究目的,Fiehn 将生物体系的代谢产物分析分为4个层次:(1)代谢物靶标分析对某个或某几个特定组分的分析。
在这个层次中,需要采取一定的预处理技术除掉干扰物,以提高检测的灵敏度。
(2)代谢轮廓(谱)分析对少数所预设的一些代谢产物的定量分析。
如某一类结构、性质相关的化合物,某一代谢途径的所有中间产物或多条代谢途径的标志性组分。
进行代谢轮廓(谱)分析时,可以充分利用这一类化合物的特有的化学性质,在样品的预处理和检测过程中,采用特定的技术来完成。
生物标志物的发现及应用

生物标志物的发现及应用生物标志物是指通过检测在生物体内产生的物质或表现形态等来标志生命过程或疾病的一种物质或现象。
生物标志物的发现和应用已成为生物医学领域的一个重要研究方向。
本文将从生物标志物的定义和分类开始,探讨生物标志物的发现和应用,以及未来生物标志物研究的趋势。
一、生物标志物的定义和分类生物标志物是指生化过程、代谢过程、疾病,以及与环境等因素有关的生命过程,所产生的一种物质或表现形态。
生物标志物的特征在于它可以通过检测进行诊断或监测生命过程。
生物标志物的分类可以按照以下几种方式:1. 按来源分类:包括内源性生物标志物和外源性生物标志物。
内源性生物标志物是生物体自身产生的,例如人体内的胆固醇、蛋白质等。
外源性生物标志物是人体外部环境中存在的物质,例如某些化学毒物。
2. 按生物标志物性质分类:包括蛋白质、核酸、代谢产物等。
蛋白质生物标志物是指蛋白质或其代谢产物,例如某些肿瘤标志物。
核酸生物标志物是指DNA或RNA等,例如一些癌症患者的基因突变。
代谢产物是指生物体代谢过程中产生的一些物质,例如尿素、乳酸等。
3. 按检测方法分类:包括生物学检测、化学检测、免疫学检测等。
其中,免疫学检测是目前较为常用的方法,由于其灵敏度高和特异性好,常用于肿瘤和感染等领域的研究中。
二、生物标志物的发现和应用生物标志物的发现是生物医药领域的一个重要研究方向。
生物标志物的发现可以通过以下几种途径:1. 生理学研究:根据人体生理学特征,探索出产生生物标志物的生理机制,并寻找与疾病相关的生物标志物。
2. 社会科学研究:社会科学研究可以探索环境、社会因素等对生物发生变化的影响,从而寻找到相关的生物标志物。
3. 基因组研究:基因突变是许多疾病发生的原因,因此基因组研究可以寻找到与基因突变相关的生物标志物。
生物标志物的应用范围非常广泛,包括肿瘤、炎症、感染、心脑血管疾病、代谢性疾病等。
以下是一些生物标志物在这些领域中的应用:1. 肿瘤标志物:肿瘤标志物是指肿瘤细胞或人体内其他的代谢产物等物质,目前已经应用于肿瘤诊断、预后、预测治疗效果以及肿瘤监测等。
质谱在组学中的应用综述

质谱在组学中的应用综述
质谱是一种分析技术,用于分析化合物的化学组成和结构。
在组学研究中,质谱技术被广泛应用于研究生物样品中的代谢产物、蛋白质和核酸等生物大分子的组成和功能。
质谱在组学中的应用主要包括以下几个方面:
1. 代谢组学:代谢组学研究生物体内代谢产物的组成和变化,以揭示与疾病发生发展相关的代谢途径和生物标志物。
质谱技术(如气相色谱-质谱联用和液相色谱-质谱联用)可以用于定性和定量分析代谢物,并通过比较不同样本的代谢谱图来发现生物标志物。
2. 蛋白质组学:蛋白质组学研究生物体内蛋白质的组成、结构和功能,以了解蛋白质在生物体内的调控和相互作用。
质谱技术(如质谱-质谱联用和串联质谱)可以用于蛋白质的定性和定量分析,包括蛋白质的组成分析、修饰分析和相互作用分析。
3. 代谢标记组学:代谢标记组学研究生物体内代谢产物与生物功能之间的关系,以揭示代谢途径的调控机制。
质谱技术可以通过用稳定同位素标记代谢产物,来定量分析代谢途径和产物之间的关系。
4. 脂质组学:脂质组学研究生物体内脂质的组成和功能,以了解脂质在生物体
内的代谢和信号传递。
质谱技术可以用于脂质的鉴定和定量分析,包括脂质的类别分析、结构鉴定和代谢途径分析。
总之,质谱技术在组学研究中发挥着重要作用,可以揭示生物样品中的代谢产物、蛋白质和脂质等生物大分子的组成和功能,为研究生物体内的生物过程和疾病发生机制提供重要的信息。
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图 4 连接胆碱代谢途径和尿素循环的基因和中间体
图 5 血浆中甜菜碱的 GWAS 结果 除了肿瘤和心血管疾病,近年来随着生活水平的提高,高脂肪、高蛋 白质饮食、缺乏运动,以及一些不健康的生活习惯,导致由肥胖、高血压、 高血糖等高危因素组成的“代谢综合征”威胁现代人的健康,利用代谢组学 的技术手段也可为这些疾病的发病机制、诊断及药物疗效提供新的线索。 “广泛靶向代谢组”技术的优势: “广 泛 靶 向 代 谢 组 ” 是 一 种 全 新 的 代 谢 物 定 性 、定 量 检 测 技 术 ,它 结 合 了 非靶向、靶向的优点,将高通量、高灵敏度和定量的优点集合于一起,特 别适合检测中低丰度代谢产物,是发现新代谢 Biomarker 的最适方法,具有 高通量(一次可检测>1000 种代谢物)、高灵敏(能检测低丰度代谢物)、 广覆盖(可覆盖超过 20 条代谢通路)、定性定量准(拥有近千种标准品库) 等特点。检测的代谢物包括氨基酸及其衍生物、糖、核苷酸及其衍生物、 维生素、脂质等物质。 通 过 基 因 测 序 找 到 疾 病 的 控 制 基 因 ,通 过 蛋 白 测 序 研 究 基 因 如 何 调 节 下 游的信号通路,最后通过代谢组学分析研究基因表达调控的最终结果。迈 维代谢可利用基因组、转录组、蛋白组和代谢组多种组学技术进行联合分 析,可对疾病的发生机制有更全面的认识,对疾病的诊断、监测和治疗寻 找新的切入点。
图 3 膳食 PC 和动脉粥样硬化的肠道菌群依赖性代谢 那么找到了关键的 Biomarker,我们如何更进一步的进行疾病机制的研 究呢?在组学的时代,随着基因组学、蛋白质组学、肽组学、代谢组学等 在内的组学平台,以及生物信息学的发展,多组学联合分析来解释和阐述 疾病病理机制已成为可能。2016 年,该团队研究学者在先前的代谢组学研 究基础上结合基因组学进行了 mGWAS(Metabolome Genome-Wide Association Study)的研究,他们取了 3880 个冠心病患者的血浆,采用代 谢组技术检测胆碱等(8 种)代谢物,利用重测序获得材料 SNP 信息。基 于代谢组数据和重测序 SNP 信息,开展 mGWAS 研究,最终得出在染色体 2q34 和 5q14.1 上发现了两个位点与冠状动脉疾病发展显著相关,甘氨酸代 谢与尿素循环可能揭示了新的动脉粥样化硬化疾病发展机制。
图 2 代谢组学发现 biomarker 研究路线 代谢组学在疾病分型和 Biomarker 发现中的应用:
生 命 的 代 谢 是 一 个 永 不 停 息 的 过 程 。任 何 疾 病 的 发 生 和 发 展 都 会 影 响 人 体代谢,从而导致体液中代谢物质发生显著变化。通过比较机体生理与疾 病状态,同一疾病的不同分型、分期的代谢物差异,将能找到与疾病诊断 与分型相关的一组 Biomarker,用于疾病的诊断与分型。
综述:代谢组学研究加快生物标志物的发现 生物标志物(Biomarker)是指 “一种可客观检测和评价的特性,可作为 正常生物学过程、病理过程或治疗干预药理学反应的指示因子”,作为个体 化 医 疗 的 “关 键 词 ” 之 一 ,寻 找 和 发 现 有 价 值 的 生 物 标 志 物 已 经 成 为 当 前 医 学 领域的研究热点。 Biomarker 的研究现状和发展趋势: 第一个肿瘤标志物可追溯到 1846 年由 H Bence-Jones 所证实的本周氏 蛋白(Bence Jones Protein),对多发性骨髓瘤有一定的诊断作用。170 余年 后的今天,随着基因组学、蛋白质组学、肽组学、代谢组学等在内的组学 平台,以及包括纳米技术、生物信息学、抗体芯片等前沿在内的手段与方 法,都为快速获得及筛选生物标志物带来了极大的可能。 基因组学及转录组学描述的是机体可能发生改变的生理指标, 而代谢 物则是存在于信号通路的终端产物,反映的是机体当时的生理状态。与其 他组学相比,代谢组学由于与表型更为接近,因此更适于疾病分型和标志 物发现的研究。 2009 年,美国密歇根大学霍华休斯医学院研究者基于 GC-MS 代谢组学研 究平台找到前列腺癌 biomarker-肌氨酸,发现它癌细胞转移中可能扮演了重要的 角色(Nature)。2011 年,科学家利用 LC-MS 代谢组学研究平台找到心血管疾病 的预测 biomarker,一些磷脂代谢物,如胆碱、氧化三甲胺和甜菜碱(Nature)。 2014 年,国内研究团队利用 GC-MS 代谢组学研究平台找到急性髓细胞白血病的 诊断 biomarker,并通过进一步研究发现肿瘤细胞的另一套代谢机制,揭示出可 能的治疗靶点(Blood)。2014 年,美国研究团队利用 LC-MS 代谢组学研究平台, 找到 4 个 biomarker 可区分肺癌的不同发展阶段,并进行了一千多例的人群验证 (Cancer Research)。2016 年,国内首批大样本代谢组学研究利用 LC-MS 代谢 组学研究平台,筛选出 12 组灵敏度高、专属性强的 biomarker,可用于临床冠心 病的快速诊断以及不同分型的区分诊断(Journal of the American College of Cardiology)。2017 年,一个被称为“代谢组学”的代谢动态图像已被用来识别 能区分胰腺癌和慢性胰腺炎的新的血液代谢物生物标志物,与传统诊断方 法相比具有较高的灵敏度且适用于疾病更早期阶段。研究者报告说,生物标
对代谢组进行全面的测定,不仅仅可以用于疾病的诊断,而且可以对 疾病从发病到疾病加重过程进行整个过程的监测,分辨出疾病严重的程度, 进行及时的预防和治疗。
代谢组学发现 Biomarker 的研究路线: 代谢组学通过机体代谢物的高通量检测,结合多元统计学分析,筛选
差异显著的代谢标志物,进而从整体上深度透析疾病的病理学机理,为疾 病的预防及治疗提供了科学依据。研究路线如下图所示:
图 6 代谢组学与多组学结合助力医学研究
参考文献 1、Arun Sreekumar,Laila M.Poisson.et al.Metabolomic profiles delineate potential role for sarcosine in prostate cancer progression.Nature.2009,457(7231):910. 2、Z Wang,E Klipfell,BJ Bennett.et al.Gut flora metabolism of phosphatidylcholine promotes cardiovascular disease.Nature.2011, 472(7341):57-63. 3、WL Chen,JH Wang,AH Zhao.et al.A distinct glucose metabolism signature of acute myeloid leukemia withprognostic value.Blood.2014,124:1645-1654. 4、EA Mathé,AD Patterson,M Haznadar.et al.Noninvasive urinary metabolomic profiling identifies diagnostic and prognostic markers in lung cancer.Cancer Research,2014,74(12):3259. 5、Y Fan,Y Li,Y Chen,YJ Zhao.et al.Comprehensive Metabolomic Characterization of Coronary Artery Diseases.Journal of the American College of Cardiology, 2016, 68(12):1281. 6、J Mayerle,H Kalthoff,R Reszka.et al.Metabolic biomarker signature to differentiate pancreatic ductal adenocarcinoma from chronic pancreatitis.Gut,2017. 7、JA Hartiala,WH Tang,Z Wang.et al.Genome-wide association study and targeted metabolomics identifies sex-specific association of CPS1 with coronary artery disease. Nature Communications,2016, 7(3):10558.
志物特征区分胰腺癌与慢性胰腺炎,假设累积发病率为 1.95%,曲线下面积为 0.96, 敏感性为 89.9%,特异性为 91.3%。这成功地验证了生物标志物的特征(Gut)。正常基因 Nhomakorabea表达
异常基因
诱因
正常蛋白质
异常蛋白质
正常代谢物
异常代谢物
健康人
患者
图 1 遗传疾病中基因型与表型之间的关系
如上图所示,异常的基因不一定产生功能异常的蛋白质;类似的,异 常蛋白质不一定会对代谢物造成不利的影响。诱因和这些异常的蛋白质或 代谢物的相关程度决定了由诱因预测疾病发生的准确性。
美国克利夫兰医院和加州大学洛杉矶分校的学者在筛查人血浆中小分 子 代 谢 产 物 时 发 现 ,肠 道 细 菌 降 解 卵 磷 脂 后 所 生 成 的 “ 副 产 品 ” 可 预 测 哪 些 人 未来可能发生心脏病。进一步的动物试验显示,肠道微生物在饮食中的脂
质转化为三甲胺 N-氧化物(TMAO)的过程中起重要作用,而 TMAO 可促 使导致心血管疾病的动脉斑块的形成(Nature ,2011)。上述研究表明,肠 道共生菌也可导致或加重包括肥胖、免疫异常等在内的疾病状况,而以 TMAO 为靶点的药物或可预防动脉粥样硬化和心脏病。