Nature Communication | 人体肠道微生物组与寄主代谢之间的互作
推荐：江舜尧
编译：小菌菌
编辑：小菌菌
人类肠道居住着复杂且代谢活跃的微生物系统。尽管许多研究集中在单个微生物物种对人类健康的影响上，但它们的整体代谢潜力尚未得到充分开发。本文通过对1,004对双胞胎的宏基因组进行测序，我们首先发现了不相关的受试者平均共同拥有的代谢途径数量（82％）几乎是物种（43％）的两倍。此外，文章使用673种血液和713种粪便代谢物，发现代谢途径与34％的血液和95％的粪便代谢物相关，超过18,000个代谢途径有着显著的关联，而物种显示的关联则少于3,000个。最后，本文估计微生物组参与了71％的粪便代谢物和15％的血液代谢物。本研究强调了研究微生物代谢潜能相比于关注分类对于寻找治疗的方法和诊断目标更加重要，另外文章提供了一个独特的资源来描述微生物组与系统和粪便代谢之间的相互作用。
文中重要图片说明
图1 | 肠道微生物组组成。每个个体的肠道生态系统是独一无二的，但却维持了相对一致的功能。饼图代表物种的比例（左图）和微生物的代谢途径（右图），深蓝色代表存在于<1%的人群中，浅蓝色代表存在于1%-25%的人群中，绿色代表存在于25%-50%的人群中，棕色代表存在于50%-75%的人群中，黄色代表存在于>75%的人群中。
图2 | 研究设计和相关关系的数目。图片上半部分表明通过宏代谢组和WGWAS数据发现微生物物种和代谢途径至少存在于50个个体中，这些数据在后续研究中继续使用，并且检测了相关关系的数量。图下半部分表明相关关系的数量是显著的（FDR<5%）。相关关系检测使用PopAnte进行。样品中性别和年龄被视为共变量。
表1 | 微生物物种和粪便以及血液中具有相同名字的代谢物之间的关联
图3 | 肠道微生物和粪便代谢物以及血液代谢物之间相互作用的潜在机制。（1）短虚线：代谢物由微生物产生然后被人体吸收，因此微生物和血液以及粪便代谢物存在关联；（2）长虚线：微生物影响肠道屏障完整性，导致代谢物吸收的变化（例如：相同的代谢物与物种/血液和粪便中的代谢途径都存在关系，但是影响方向相反）；（3）浅实线:代谢物由寄主产生，比如胆汁酸，影响微生物生长；（4）加粗虚线：微生物与寄主细胞之间的相互关系导致寄主系统调控（例如：物种与血液代谢物有关，但与粪便代谢物无关）
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