LC-MS非靶向代谢组学在医口领域的深度应用

本文系鹿明生物原创，转载请注明本文转自鹿明生物

导读

众所周知，在2001年人类基因组计划完成之后，组学在整个生命科学领域取得了一个飞跃的发展，包括基因组学，转录组学，蛋白组学，再到现在比较热门的代谢组学，以及宏基因组学和将来的功能代谢组学等等(Janet et al., 2016)。鹿明生物项目文章同一期刊，4连发~可以让您深入了解LC-MS非靶向代谢组学在医口领域的深度应用~~

 

代谢组学研究优势：

• 基因和蛋白质表达的微小变化会在代谢物水平得到放大；

• 代谢组学的研究不需进行全基因组测序及建立大量表达序列标签的数据库；

• 代谢物种类远少于基因和蛋白的数目，每个生物体中代谢产物大约在10数量级，而最小的细菌，其基因组中也有几千个基因；

• 生物体的代谢物分析可反映机体系统的生理和病理状态。

本篇小鹿分享连续发表于的4篇LC-MS非靶向代谢组学项目文章，希望能够更好的助力您的科学研究。

 

文章一

 

肠道微生物-睾丸轴：FMT通过改善全身和睾丸代谢组，减轻高脂肪饮食，降低男性生育能力

期刊：Microbiology Spectrum

影响因子：9.043

发表时间：2022年4月

样本类型：小鼠粪便、血清、睾丸

合作项目单位：中国农业科学院

运用组学技术：转录组学、LC-MS非靶向代谢组学（由鹿明生物提供技术支持）

 

研究背景

本篇为中国农业科学院北京畜牧兽医研究所赵勇、张宏福及其团队发表的文章，本研究作者运用LC-MS非靶向代谢组学、转录组测序的多组学技术探究高脂肪饮食(HFD)诱导的肥胖与男性生育能力下降和人类精液质量下降有关。

 

研究结论

作者首次发现，海藻酸寡糖(AOS)可以改善肠道微生物群(A10-FMT)的粪便微生物群移植(FMT)来改善HFD降低的精液质量。通过对血液和睾丸代谢组样本研究。A10-FMT通过增加肠道拟杆菌和粘膜层减少调节脂代谢产生n-3多不饱和脂肪酸改善HFD损伤的睾丸微环境，挽救精子发生，提高精液质量和生育能力。

研究结果表明，AOS改善的肠道微生物群可能是未来治疗HFD引起的肥胖或代谢问题相关的男性不育症的一种有前途的策略。

DOI: 10.1128/spectrum.00028-22
 

文章二

 

剖宫产瘢痕憩室中宫颈菌群与宿主基因调控的相互作用

期刊：Microbiology Spectrum

影响因子：9.043

发表时间：2022年8月

样本类型：人

合作项目单位：广州中山大学附属第六医院

运用组学技术：转录组学、16S 测序、LC-MS非靶向代谢组学（由鹿明生物提供技术支持）

 

研究背景

接受剖宫产手术的女性可能会患上剖宫产瘢痕憩室 (CSD)。CSD是由于子宫局部切口愈合不良，形成与子宫腔相连的凹陷或空腔，可导致各种近期和远期并发症，之前的研究表明，持续性积液是影响 CSD 女性生育能力的主要因素。

2022年08月，中山大学附属第六医院生殖医学研究中心刘贵华主任医师、陈培根博士、梁晓燕教授（一作：杨星副主任医师）研究团队，采用微生物组学、代谢组学和转录组学等研究方法，全面描述了剖宫产瘢痕憩室中微生物群的异常活动特征以及宿主-微生物群相互作用的机制。

 

研究思路

 

研究结论

女性生殖道具有独特的微生物组，在维持体内平衡和某些疾病的发展中起着至关重要的作用。在本研究中，将非靶向代谢组学和人类宿主转录组相结合，分析了CSD微生物的活性特征以及微生物与宿主相互作用的机制。揭示了潜在有害微生物确实对宿主子宫内膜有不利影响。这些不良反应的机制包括抑制有益细菌（如乳酸杆菌）的活性，消耗子宫内膜的保护性代谢物，以及有害代谢物的产生。研究从微生物、代谢和宿主反应的角度阐明了该机制，为剖宫产瘢痕憩室的预防和治疗策略提供了重要依据。

DOI: 10.1128/spectrum.01676-22
 

文章三

 

肠-睾丸轴:微生物群主要代谢组提高年轻Ⅱ型糖尿病人的精子质量

期刊：Microbiology Spectrum

影响因子：9.043

发表时间：2022年10月

样本类型：小鼠血浆、睾丸，粪便

合作项目单位：中国农业科学院

运用组学技术：转录组学、微生物16S、LC-MS非靶向代谢组学（由鹿明生物提供技术支持）

 

研究背景

2022年10月，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所赵勇、张宏福及其团队运用LC-MS非靶向代谢组学、转录组测序、16s rRNA微生物测序等多组学技术，发现海藻酸寡糖（AOS）+肠道微生物菌群治疗的方式可以改善年轻糖尿病患者的精子活力。

本研究中，作者通过模仿青年T2D患者，给3周龄的雄性小鼠喂食HFD并注射链脲佐菌素（STZ）以诱导T2D。发现在青春期（5周龄），小鼠出现T2D，成年（10周龄）后，T2D小鼠的精子密度和活动力降低，而血糖升高。随后，作者探究海藻酸寡糖（AOS）是否能改善肠道微生物群（A10-FMT）的粪便移植（FMT）从而降低血糖，增加精子浓度和活力？探究AOS通过改善肠道微生物群的有益微生物，来改善全身环境和睾丸微环境，从而改善精子发生。

 

研究思路

 

研究结论

本文运用LC-MS非靶向代谢组学+转录组测序+16s rRNA微生物测序等多组学技术，研究了海藻酸寡糖（AOS）+肠道微生物菌群治疗对年轻的男性二型糖尿病生育能力的影响，研究的结果为具有潜在男性不育高风险的T2D青少年的有益肠道微生物群的作用机制提供了新的线索。

研究结果强烈表明有必要探索微生物群粪便移植疗法，以降低在T2D病程早期的青年男性不育症的升高率。此外，有必要对患有T2D的青年进行临床研究，以阐明有益微生物群在改善精液质量和男性生育能力中的作用。

DOI: 10.1128/spectrum.01423-22
 

文章四

特发性非梗阻性无精子症患者精液中宿主与微生物的相互作用

期刊：Microbiology Spectrum

影响因子：9.043

发表时间：2023年1月

样本类型：人精浆

合作项目单位：中山大学附属第六医院生殖医学中心

运用组学技术：微生物16S、LC-MS非靶向代谢组学（由鹿明生物提供技术支持）

 

研究背景

患有非阻塞性无精子症(NOA)的男性面临着低精子数量和低精子质量的双重问题。大多数无明确原因的NOA男性被归类为特发性NOA (iNOA)。此前的研究发现，微生物存在于精液中，NOA男性的精液微生物与正常男性不同。然而，相关机制尚不清楚。

本篇为2023年1月，新鲜出炉~~由中山大学附属第六医院生殖医学研究中心刘贵华主任医师、杨星副主任医师、梁晓燕教授（一作：陈培根博士）研究团队，采用微生物16S测序、LC-MS非靶向代谢组学等研究方法，第一次详细描述iNOA精液中的微生物-宿主关系。本研究是对iNOA治疗和病因学研究的重要补充，也是非常重要的深度研究的基础。

 

研究结论

本篇研究作者发现，iNOA组精浆微生物的组成和相互作用发生了变化。代谢物溯源分析和代谢途径分析显示，NOA组微生物异常与微生物降解降低、果糖或甘露糖代谢增加密切相关。此外，在iNOA中，男性精液中微生物与宿主的代谢关系揭示了这种微生物可以产生有害的代谢物，影响精子质量，微生物与精子竞争必需营养素，它们的存在降低了精子必需营养素的产量。

DOI: 10.1128/spectrum.04365-22

 

鹿明生物LC-MS非靶向代谢组学

鹿明生物多年从事蛋白组及代谢组质谱检测业务的专业质谱组学服务公司。以“鹿明质谱”服务品牌。

经过多年发展，鹿明生物建立起了空间代谢组学、全谱代谢组、靶向代谢组、拟靶向代谢组、脂质组、精准靶向等代谢组学技术平台，以及相应的大数据整合分析平台。