
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研究概率分析预测,以及与疾病进展的因果关系。
(图源:Fuller et al., Nat Metab, 2023)
探究来设计的之间引响探究使用范围和探究结论的理解(图1)。考虑到分解物对消化道疾病发病原因、杂乱环境影响因素或现象物料(如时长、人口数据、體重均值(BMI)和停止进食的状态)和与样表提取和处置相应的能力环境影响因素(如样表处置、文件批量和随机函数漂移)的比较敏感的,这在分解组学欧美传染病学中十分重要的。常用见的探究来设计的是病例分析剖析探究。除外,横断面研究也是选用的某种,这研究分析中怪物动物标本持续和毕竟确保同时形成在单一个时长点。双向抄袭取样方法都可以了解已经与疾患安全风险或其它的不有关系进化从何而来有关系的产生物曲线,决定性提供了快又稳定的关联性相信。
另外一只个为重要的探析方案注重情况分为基础新陈新陈细胞分泌率组学高技术的确定,如核磁嗡嗡声(NMR)和质谱(MS),而且基础新陈新陈细胞分泌率物的预估因方式的方式因品台而异。这个方式的方式分为文章的话筛选基础新陈新陈细胞分泌率物的靶向药物药物方式的方式和文章的话单一品台时间范围内任何可预估基础新陈新陈细胞分泌率物的非靶向药物药物方式的方式。然而1位置基础新陈新陈细胞分泌率物峰的的身份几率是知道的,但基本都数峰是未知的的,那么应该在基础新陈新陈细胞分泌率物峰辨认角度做到非常大坚持。 上述情况在线測量技艺的层次性性、决定消化吸收物在线測量的基本要素、质量管理管理系统程序和问卷调查设汁,消化吸收组学留行病学问卷调查数据的复制到更是要格外重视具备着挑战模式性。由于,在问卷调查的问卷调查设汁关键期,应认真思考要考虑重覆问卷调查数据、评估方法不同的客户群体的非常性和三边形在线測量证人证言(“三边形在线測量和查验”)的政策。
(图源:Fuller et al., Nat Metab, 2023)
1.肥胖
身体肥胖加强所致的分解功能紊乱是纯体性的、宽泛的,以及夏黑葡糖、脂质分解的发生改变和低度慢性型宫颈炎症,与支链氨基酸(BCAAs)关系密不可分内容。一类非靶向药物理论研究找到,近四分的一个的细胞代谢组与BMI相关联,尤为是脂质、氨基和肽。此类消化吸收物中的多个也与胰岛素抵抗增添有关于(涉及到酪氨酸、丙氨酸、肌氨酸、γ-谷氨酰基酪氨酸、磷脂和草莓糖),对此,也可以介导糖尿病与代谢转化绿色状态之前的链接。虽然,BMI缺乏以预測过于肥胖以及正常高后遗症,而新陈代谢组学具备了改进措施这个预測的时机。
开发变胖症的代谢率谱可更多地为变胖症的临床检验管理方法具备产品信息。代谢转化组学盛行病学分析显示,血浆类固醇磷酸盐和胺基酸是无胰岛素抵挡的过于肥胖独立个体植物和皮下组织脂肪堆积的特征描述。的前景的前瞻性分析性分析也许会实地调查许多分解代谢物是否是对胰岛素减缓或前轮驱动症狀的标志牌物有保证使用,并提高调控靶点。
2. 心血管疾病(CVD)
CVD是位置异质性的,涉及到一类别与血管粥样通户、促炎和血栓产生规则一些的肠道疾病。
自20新世纪初建国以来,CVD的基础新陈代谢转化减退就已被观察分析到,当然高胆固醇升高高的食物被认同是血管粥样硬度的其中是一个驱使方面,这激刺了二十余年的科研,将高胆固醇升高高的食物选定为CVD的其中是一个原故。造成高胆固醇升高高的食物基础新陈代谢转化的冶疗是血管粥样硬度的专业的冶疗策略,早已经大幅度减小了血管粥样硬度的消失率,材料基础新陈代谢转化策略在科研和冶疗简化问题中的交换价值。
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。最后一笔巨型非靶分解代谢率组学明确核苷分解代谢率物和类固醇性激素等与CVD数据各种相关。
CVD有着很多的互享的排泄经由(特别是有机会酸)。列如,血浆中含机会酸二甲基胍苷酸(DMGV)横向与冠烦扰之处和T2D的有了呈正相应的内容,与身体膳食影响和运转呈负相应的内容,普通地区收获了继而的人体内调查的支持软件。继而,其他项调查确认DMGV与脑供血不足性脑卒中的有了呈正相应的内容,地方由高血糖(13.0%)和高心率(13.2%)介导。总的策略而言,这部分调查证实DMGV和CVD的结果之中的绑定几率猎取打了个种互享的肠道疾病经由。
3. 2型糖尿病(T2D)
4. 传染病: COVID-19
5.癌症
非靶向疗法药物循环系统预见性性分解代谢率组学学习探讨就已确定好了有盼望的肠癌分险生物技术标志图案物。一个学习探讨发现了胆碱与排头兵腺癌(PCa)活性聊天死掉率呈正想关,这与靶向疗法药物分解代谢率物和饮食起居学习探讨不对。十二指肠沙门氏菌制造的胆碱和胆碱衍化物技术TMAO也与总体经济和肉瘤样癌性PCa和结十二指肠癌(CRC)的风险控制呈正有关的,而胆碱诞生物PC和lyso-PC与总体经济和侵入性PCa、CRC、乳房增生癌(BCa)和基本上肝癌的分险分析呈负关联。胆碱对脂质消化吸收至关关键,个体户必要胆碱的这部份由肝或其他排毒器官存在,任意部份从飲食中换取,这暗示着那是一部份可改进的分险分析不良影响。可是,对华人三高消费者的考察行业报告显示信息,胆碱吸收量与CRC、BCa、鼻咽癌和基本上肝癌的分险分析呈负关联。其实等对比分析的原故尚不确立,但飲食胆碱主要来源或新陈消化吸收的三高消费者对比分析几率是不良影响不良影响。等对比分析的会发现出色了在全.球不同的三高消费者中来进行消化吸收组学出名病学调查的关键性。
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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基准学术论文: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.