
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实验分险分析,以及与疾病进展的因果关系。
(图源:Fuller et al., Nat Metab, 2023)
探讨探讨制作可以作用探讨探讨超范围和探讨探讨可是的表述(图1)。因排泄物对病发病发、相混环境影响因素或不确定性材质(如年龄组、人口统计、斤算指标值(BMI)和忌口模式)及其与样版收集整理和补救相应的水平环境影响因素(如样版补救、批量化和随机函数漂移)的太敏非理性,这在排泄组学留行病学中特别根本。最经常見的探讨探讨制作是案例照表探讨探讨。除此之外,横断面研究也是经常使用的一些,一些分析中生物体组织切片收录和结杲知道同时引发在独立精力点。横纵再次抽样就能够核查或者与症状问题或任何不涉及进化因素涉及的代谢率物行驶轨迹,终极作为更准定的联系预计。
另一类个为重要的科研构思注重因素分析还比如新陈新陈分解分泌组学技术应用的选择,如核磁嗡嗡声(NMR)和质谱(MS),这是由于新陈新陈分解分泌物的自动检测的因办法因APP而异。一些办法还比如阐述确定新陈新陈分解分泌物的靶点药物办法和阐述其他APP标准内每个可自动检测的新陈新陈分解分泌物的非靶点药物办法。尽管一款分新陈新陈分解分泌物峰的信息将是知道的,但几乎数峰是未命名的,以至于还要在新陈新陈分解分泌物峰判别多方面得出前所未有拼命。 因为精确估测的技术的多变性、损害分解消化吸收物精确估测的原则、质量水平有效控制系统和深入分析制定方案,分解消化吸收组学主流病学深入分析结杲的操作还是比较包括探索性。因,在调查方案的深入分析制定方案第一阶段,应细细决定相同深入分析结杲、测试不一样的人们的具体性性和四角精确估测材料(“四角精确估测和验证通过”)的营销策略。
(图源:Fuller et al., Nat Metab, 2023)
1.肥胖
身体肥胖提升导致的基础排泄功能紊乱是全体成员性的、常见的,包含红提糖、脂质基础排泄的变幻和低度漫性慢性发炎,与支链氨基酸(BCAAs)紧密有关系。一种非靶点研究探讨发现,近几分之中的排泄组与BMI业内,越发是脂质、核苷酸和肽。等产生物中的一些也与胰岛素抵抗提高有关(包含酪氨酸、丙氨酸、肌氨酸、γ-谷氨酰基酪氨酸、磷脂和红提糖),因而,能介导肥嘟嘟与细胞代谢正常管理状况相互间的保持联系。而是,BMI欠佳以分折糖尿病下列不属于营养潜在症,而分解组学出具了问题解决一种分折的机遇。
设立臃肿的产生谱能否更多地为臃肿的临床实验菅理作为信息内容。新陈代谢组学流行趋势病学调查显示,血浆类固醇氢氧化钾盐和胺基酸是无胰岛素反抗的过胖个体工商户脏器和皮内脂质的的特点。在未来的预测分析性理论研究将会会调查统计这部分代谢转化物是否能够对胰岛素抵挡或前轮驱动情况的符号物有护理效用,并提供数据行为矫正靶点。
2. 心血管疾病(CVD)
CVD是长度异质性的,包涵一题材与血管粥样固化、促炎和血栓达成原则各种相关的急病。
自20世际初后,CVD的排泄率障碍就已被了解到,当场热量被因为是大主主动脉粥样硬底化的的驱动包影响因素,这激刺了十余年的调查,将热量来确定为CVD的的原故。根据热量排泄率的的诊治方式 是大主主动脉粥样硬底化的不错的诊治方式 方式 ,现在已经洋洋降低了大主主动脉粥样硬底化的消失率,事实证明排泄率方式 在调查和的诊治方式 比较复杂症状中的意义。
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。另这项门头非靶分泌组学明确核苷分泌物和类固醇的激素等与CVD最终结果关于。
CVD拥有有很多手机共享软件的排泄条件(很是有机物酸)。比如说,血浆含有机物酸二甲基胍苷酸(DMGV)能力与冠烦扰之处和T2D的时有时有发生呈正相应,与更健康膳食原因和有氧运动呈负相应,前者实现了马上又的人体科学科学研究探讨的适用。马上又,另一类项科学科学研究探讨说明DMGV与脑供血不足性脑卒中的时有时有发生呈正相应,那部分由痛风(13.0%)和高心律(13.2%)介导。总体而言就,这一些科学科学研究探讨说明DMGV和CVD可是两者之间的联系机会捕捉到了了种手机共享软件的肠道疾病条件。
3. 2型糖尿病(T2D)
4. 传染病: COVID-19
5.癌症
非靶点药物再循环预测分析性新陈代谢转化组学设计早已判定了有还望的肠癌投资风险微生物标志的意思物。项设计发觉胆碱与企业腺癌(PCa)特女性朋友生亡率呈正想关,这与靶点药物新陈代谢转化物和食物设计共同。肠胃有害菌制造的胆碱和胆碱衍微生物TMAO也与环境承载力和侵蚀性PCa和结阑尾癌(CRC)的危险呈正有关,而胆碱随之出现物PC和lyso-PC与总体设计和外侵性PCa、CRC、乳房癌(BCa)和基本胃癌的投资危害性控制呈负各种相关。胆碱对脂质消化吸收率至关主要,个体一定胆碱的一台分由肾脏发生,任意要素从饭食中换取,它是因为着它是同一个要素可增加的投资危害性控制缘由。那么,对中国人消费消费消费群体的调研行业报告体现,胆碱供给量量与CRC、BCa、鼻咽癌和基本胃癌的投资危害性控制呈负各种相关。即便是这部分地域距离的诱因尚不敲定,但饭食胆碱收入或新陈消化吸收率的消费消费消费群体地域距离机会是影响到缘由。这部分地域距离的出现明确了在亚洲地区不一样消费消费消费群体中参与消化吸收率组学常见病学论述的主要性。
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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选取医学文献: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.