Nat Metabol：肠道微生物组在塑造机体血液代谢组上扮演着特殊的角色

血液代谢组的变化与人类机体健康密切相关，然而，关于遗传学和微生物组之间的相互作用在逐个代谢产物的层面上解释这种变化的细节，研究人员却知之甚少。近日，一篇发表在国际杂志Nature Metabolism上题为“Genome–microbiome interplay provides insight into the determinants of the human blood metabolome”的研究报告中，来自美国系统生物学研究所等机构的科学家们通过研究揭示了与机体肠道微生物组、遗传学或两者之间发生相互作用的特殊血液代谢产物，相关研究结果或有望帮助指导科学家们开发靶向性疗法来改变机体血液代谢组的组成，从而改善人类健康。

谚语“人如其食”（you are what you eat）有着近两百年的历史，如今关于这一谚语又有了新的证据，研究人员发现，肠道微生物组（包括我们喂养它们的东西）在很大程度上对不同人群机体循环的血液代谢产物的变化负责，这或许就能帮助我们设计靶向性的干预策略来改变人类血液代谢组的组成。研究者Sean Gibbons博士说道，我们知道，血液代谢组是机体血液中能与所有系统相互作用的小分子群，其在不同个体之间的差异或许会告诉我们关于机体健康和疾病状态的相关信息，而阐明指导这一变化背后的机制或许有望帮助研究人员开发改善人类健康的精准化策略。

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36357685/

文章中，研究人员对来自1500多名个体机体中的930种血液代谢产物进行分析，结果发现，有超过60%检测到的代谢产物都与宿主机体遗传特性或肠道微生物组之间存在明显关联；值得注意的是，69%的关联性都完全是由微生物组所驱动的，而15%的是由遗传特性驱动，16%受到了遗传学-微生物组的混合控制。研究者发现，由微生物组所解释的血液代谢产物的变化在很大程度上独立于由基因组所解释的变化，即使与遗传学和微生物都有显著关联的混合代谢产物，此外，某些代谢产物-微生物的关联性仅在拥有特定遗传背景的个体中较为显著，这或许就表明，微生物组和宿主遗传特性在塑造机体血液代谢组方面存在着非常细微的相互作用。

这些研究结果非常有希望，首先大量的微生物组特异性代谢产物表明，机体中血液代谢产物中的大部分都能通过饮食、益生菌和其它生活方式干预措施来改变，其次，处于严格遗传控制的代谢产物或许对于生活方式的修饰并无反应，这或许就使其成为了直接能靶向作用宿主机体通路的药物干预措施的靶点。

研究者Andrew Magis表示，对机体血液代谢产物决定因素的深入理解或许能为研究人员提供相关线索来帮助理解这些循环代谢产物的水平如何能被工程化设计和优化来改善机体健康；而理解哪些循环小分子主要由宿主和微生物组控制，或许也有助于帮助开发新型干预措施来预防或治疗一系列人类疾病。综上，本文研究结果或有望帮助指导科学家们开发靶向性干预措施来改变人类机体血液代谢组的组成。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Christian Diener, Chengzhen L Dai, Tomasz Wilmanski, et al. Genome–microbiome interplay provides insight into the determinants of the human blood metabolome, Nature Metabolism (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00670-1