人類在生命早期（胎兒期、幼兒期、兒童期等）的生長環(huán)境和飲食習(xí)慣與一生的健康情況息息相關(guān)。尿液和血清代謝物可以直觀的反映出人體的生活和健康狀況，對尿液和血清代謝組學(xué)的分析可以系統(tǒng)地闡明環(huán)境因素和健康之間的相互關(guān)系。然而，目前缺乏對兒童人群進行大規(guī)模尿液和血清代謝組學(xué)的研究。

2018年11月8日由倫敦帝國理工學(xué)院的 Chung-Ho E. Lau 團隊于 BMC Medicine（IF= 9.088）發(fā)表了題為《Determinants of the urinary and serum metabolomein children from six European populations》的文章。通過對歐洲6個兒童隊列的血清和尿液樣本進行代謝組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)了與年齡、性別、體重指數(shù)和飲食習(xí)慣相關(guān)的代謝物，這些特征代謝物在成年人群中已經(jīng)有較好的研究。該研究也為“人類早期暴露項目”建立了樣本庫。

研究結(jié)果

1.不同人群隊列的代謝組學(xué)差異

為了研究不同人群隊列的代謝組學(xué)差異，采用類靶向代謝組學(xué)的方法對來自歐洲6個兒童隊列的人群的血清和尿液樣本進行檢測。6個兒童隊列的人群特征如表1所示，不同隊列人群的攝食情況見表2。代謝組學(xué)檢測結(jié)果見圖1，其中177個血清代謝物中有104個具有顯著性差異，44個尿液代謝物中有10個具有顯著性差異。表明不同人群隊列的代謝組具有差異性。

表1 隊列樣本人群特征信息

2. 樣本采集時間影響代謝組學(xué)結(jié)果

研究發(fā)現(xiàn)21種代謝物具有餐后效應(yīng)，包括11種氨基酸、1種生物胺、2種短鏈酰基肉堿，4種長鏈酰基肉堿和3種溶血磷脂酰膽堿（圖2）。通過查找夜間尿液樣本與晨尿樣本的差異代謝物，發(fā)現(xiàn)丙氨酸、檸檬酸、N-甲基煙酰胺和 N-乙酰-神經(jīng)氨酸在夜間搜集的尿液樣本中含量較高，4-脫氧蘇氨酸在早晨搜集的晨尿樣本中含量較高（圖2）。研究結(jié)果表明不同取樣時間點影響樣本中代謝物的檢測。

3. 性別、BMI 指數(shù)和飲食影響代謝組學(xué)結(jié)果

男性血清中神經(jīng)遞質(zhì)5-羥色胺含量比女性高，而絲氨酸、賴氨酸、鳥氨酸、腐胺、六種中長鏈?；鈮A（C10、C12、C14：1、C14：1–OH、C14：2和C16：1）和三種鞘脂（SMC16：1，SMC18：0，SM C18：1）則低。在血清中與BMI指數(shù)呈正相關(guān)的代謝物包括游離肉堿、短鏈?；鈮A、七種氨基酸（如谷氨酸，纈氨酸、亮氨酸）和鞘脂類（SMC16：0、SMC16：1、SMC18：1）化合物。

研究結(jié)論

此研究中尿液樣本應(yīng)用 NMR 平臺檢測到44種代謝物；血清樣本應(yīng)用 LC-MS 平臺，采用高通量 MRM 掃描模式檢測到177種代謝物。將代謝組學(xué)結(jié)果與臨床特征關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)尿液與血清樣本中肌酐含量變化與年齡呈正相關(guān)。尿液中4-脫氧蘇氨酸、纈氨酸的含量變化以及血清中肉堿、短鏈?；鈮A(C3， C5)、谷氨酸、BCAAs、溶血磷脂酰膽堿和鞘磷脂含量變化均與 BMI 指數(shù)相關(guān)。尿肌酸和血清磷脂酰膽堿含量變化與肉的攝入量相關(guān)，尿液中脯氨酸甜菜堿和馬尿酸與水果攝入量相關(guān)。

文 章 亮 點

1 .此研究通過類靶向方法對血清樣本進行代謝組學(xué)檢測，其技術(shù)優(yōu)點有定量準(zhǔn)，靈敏度高，通量高。

2. 此研究為首例將兒童大隊列樣本進行代謝組學(xué)檢測的文章，并且考慮了人群特征中常用的指標(biāo)信息，將年齡，性別，BMI，樣本采集時間，飲食情況等信息與代謝組學(xué)檢測結(jié)果的差異進行了相關(guān)性分析，為日后代謝組學(xué)樣本入組條件的選擇提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。(世聯(lián)博研(Bioexcellence)世聯(lián)博研Bioexcellence）

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