警惕！中山大学陈裕明/西湖大学郑钜圣发现粪便和血液代谢组的比较揭示了肠道菌群与心脏代谢疾病不一致的关联

血液代谢组通常用于人类研究，以探索肠道菌群衍生的代谢物与心脏代谢疾病的关系。

2023年2月2日，中山大学陈裕明及西湖大学郑钜圣共同通讯在Nature Communications在线发表题为“Comparison of fecal and blood metabolome reveals inconsistent associations of the gut microbiota with cardiometabolic diseases”的研究论文，该研究通过粪便和血液代谢组的比较揭示了肠道菌群与心脏代谢疾病不一致的关联。

该研究在1007名中老年人的队列中，他们具有匹配的粪便宏基因组(149种物种和214种途径)以及配对的粪便和血液靶向代谢组学数据(132种代谢物)，作者发现在使用粪便或血液代谢物时，分类组成和微生物途径存在不同的关联。该研究观察到粪便(而不是血液)丁酸与肠道菌群和流行的2型糖尿病显著相关。这些发现在涉及103名成年人的独立验证队列中得到重复。总之，该研究结果表明，从血液或粪便代谢组数据推断微生物组-心脏代谢性疾病相关性时应谨慎。

人体肠道菌群是一个多样而复杂的生态系统，在胃肠道中栖息着大量的微生物。肠道微生物在维持人体健康方面起着至关重要的作用，并可通过产生短链脂肪酸(SCFAs)和胆汁酸等功能性代谢产物来调节宿主生理和疾病风险。这些代谢产物直接来源于微生物、外源性膳食残渣或宿主产生的内源性底物。肠道菌群相关代谢产物是肠道菌群与宿主对话的重要中间体，在很大程度上影响着心脏代谢性疾病的发生。

粪便和血液都是常用的生物样本来捕获肠道微生物代谢物。既往证据表明肠道菌群对血液代谢组的方差有显著的解释作用，同时也有研究表明肠道微生物组成主要由粪便代谢组反映。此外，饮食和遗传也是影响血液和粪便代谢的重要因素。在流行病学研究中，血液是广泛用于代谢组分析的生物样本，以促进探索肠道微生物相关代谢物与心脏代谢疾病之间的关系。Nemet等人发现血液苯乙酰谷氨酰胺与心血管疾病和主要不良心血管事件的发生呈正相关。Vangipurapu等人鉴定了几种与肠道菌群相关的血液代谢物，包括犬尿酸酯，二甲基甘氨酸，2-羟基马尿酸酯，这些代谢物与2型糖尿病（T2D）的风险有关。循环三甲胺N-氧化物与心血管疾病风险相关。

机理模式图（图源自Nature Communications ）

目前，大多数肠道微生物-代谢组关联研究都是使用粪便或血液进行代谢组分析。尽管在之前的几项研究中都使用了粪便和血液代谢组学数据来探索肠道菌群-代谢组的关联，但粪便和血液样本不是在同一时间点收集的，而是从不同的参与者亚群中获得的。因此，直接比较配对的粪便和血液代谢组与肠道菌群和心脏代谢疾病的关系是罕见的，但非常有必要，这有助于指导粪便和血液代谢组学技术在人类研究肠道菌群与心脏代谢疾病的关系中的实际应用。

该研究在一项大型队列研究中比较了配对的粪便和血液代谢组与肠道菌群和心脏代谢性疾病的关系。该研究结果显示，当使用粪便或血液代谢物时，肠道菌群和心脏代谢物疾病存在不同的关联。在流行病学研究中，从血液或粪便代谢组数据推断微生物心脏代谢疾病相关性时应谨慎。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-023-36256-y

转自：“iNature”微信公众号

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