迈维代谢肠道菌群研究报告.pdfVIP

一、研究概述

肠道微生物（gutmicrobiota），也称肠道菌群，指肠道中存在的数量庞大的

微生物，这群微生物依靠宿主的肠道生活，同时帮助寄主完成多种生理生化功能。

人体肠道内寄生着10万亿个细菌，它们的基因总数约为人自身基因数目的150

倍，肠道菌群也因此称为人体的“第二基因组”。可以说人体与人体共生微生物构

成了超级生物体（superorganism）。

肠道微生物与宿主之间进行密切的信息交流，在代谢、免疫、神经系统调控

中起到了重要作用，能影响体重和消化能力、抵御感染和自体免疫疾病的患病风

险，还能控制人体对癌症治疗药物的反应。针对肠道菌群的研究主要分为两个方

向，一是菌群结构研究，二是菌群代谢物研究。

二、菌群检测

肠道菌群结构检测的方法主要为扩增子检测和宏基因组检测两种方式。

扩增子检测

扩增子测序是对特定长度的PCR产物或者捕获片段进行测序，可研究样本

中属水平以上的微生物群落组成及其丰度差异。一般研究肠道菌群使用16S

rDNA检测。

宏基因组检测

宏基因组，又被称为元基因组，它通过直接从环境样品中提取全部微生物的

DNA，构建宏基因组文库，利用基因组学的研究策略研究环境样品所包含的全

部微生物的遗传组成及其群落功能。它是在微生物基因组学的基础上发展起来的

一种研究微生物多样性、开发新的生理活性物质（或获得新基因）的新理念和新

方法。宏基因组测序研究摆脱了微生物分离纯培养的限制，扩展了微生物资源的

利用空间，为环境微生物群落的研究提供了有效工具。

检测方式对比

迈维代谢可提供专业的菌群检测技术服务。

三、菌群代谢研究

近年来基于高通量测序的微生物组学研究极大加深了人们对微生物与健康

和疾病关系的认识。然而基因测序方法不能直接测定微生物的功能活性，难以鉴

定微生物中的关键功能分子，单独使用无法回答肠道微生物何种成员通过何种方

式影响宿主等关键问题。单一组学研究弊端显现出来，多组学联用的优势逐渐突

出。肠道微生物的代谢组学是以微生物群落所有小分子代谢物为研究对象，可发

现肠道微生物随宿主病理生理变化的关键代谢物，为微生物组-宿主互作机制研

究提供线索，成为微生物组学研究的重要补充。

肠道菌群代谢物主要分为：胆汁酸、短链脂肪酸、胆碱类、吲哚衍生物、多

酚类、多胺类、维生素类、脂质等多种类型。其中为胆汁酸、短链脂肪酸、以及

胆碱类（TMAO）以靶向检测的方式进行研究，其他的代谢物多使用广筛类的检

测方式进行研究。

胆汁酸（bileacids,BA）

胆汁酸是胆汁的主要成分，是以胆固醇为原料在肝脏中合成的一类胆烷酸的

总称。根据结构可以分为游离型胆汁酸（freebileacid）和结合型胆汁酸（conjugated

bileacid）。根据来源不同分为初级胆汁酸（primarybileacid）、次级胆汁酸

（secondarybileacid）和三级胆汁酸（tertiarybileacid）。

胆汁酸具有维持体内胆固醇的平衡，促进脂类的消化吸收，调节糖脂代谢等

多种生物学功能。可参与肠炎、肠易激综合征、肝炎等多种疾病的发病过程。

短链脂肪酸（shortchainfattyacids,SCFA）

也称挥发性脂肪酸（Volatilefattyacids，VFAs），把碳原子数为1-6的有机脂

肪酸称为短链脂肪酸，主要包括乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸等。

主要由厌氧微生物发酵难消化的碳水化合物而产生。与腹泻，肠炎、肠道免疫、

以及肥胖等疾病有着密切关系。

胆碱类物质

食物中的胆碱和卵磷脂经人体吸收，在肠道菌群的作用下产生三甲胺，三甲

胺通过肝脏循环，并在肝脏FMO酶的作用下产生氧化三甲胺（TMAO）。除胆碱

外，甜菜碱、肉毒碱、肌酸酐也是TMAO的前体物质。而TMAO及其相关代谢

物可参与心血管病、高血压、动脉粥样硬化等多种疾病的发生发展过程。

人菌共代谢物质

主要包括两类物质：1.人和菌群都能代谢的物质；2.人和菌群相互作用产生

的物质。这些共代谢的物质也在人体中发挥着重要作用，与人体各种生理状态有

着密切联系。

迈维代谢可提供菌群代谢物检测技术服务，包括50种胆汁酸、7种短链脂肪酸、

6种胆碱类代谢物、以及1200+人菌共代谢物等产品服务。

四、关联分析

肠道微生物组学与代谢组学关联分析为微生物组-宿