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北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
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加州大学圣地亚哥分校的科学家们提出了“反向代谢组学”，这是一种破坏农业的方法来改变微生物的搜索这项技术涵盖了数百种新的人类分子、新的生物标志物和炎症性疾病的药物靶点
最近几年，微生物搜索的焦点开始从微生物本身转移到产生的分子上毕竟，正是这些分子与人类细胞直接相互作用，影响着人类的健康通过尝试来确定哪些分子是由一个人的微生物引爆技术制造的非典型代谢组学研究表明，约10%的人类微生物样本中存在非典型代谢
在《自然》杂志第52023页发表的一项新研究中，加利福尼亚大学的微生物专家采用了他们称之为“反向代谢组学”的方法。该技术结合了有机合成、数据科学和质谱学，以更好地了解微生物分泌的分子对人类健康的影响
在反转录组学的首次应用中，科学家们发现了数百种以前从未在人体中观察到的分子利用这一新数据，他们能够确定炎症性肠病（IBD）的免疫组学特征作者说，这些分子有一天可能成为诊断IBD的生物标志，或者可能成为治疗该疾病的潜在靶点
“我们知道微生物生物学很重要，但我们不知道微生物能产生什么样的分子，也不知道它们对人体的影响有多大，”尼奥劳·彼得森说Dorrestein，博士，加州大学圣地亚哥分校教授“反向代谢组学分析评估是否可以在样本中找到特定的分子，预测哪种微生物正在繁殖它们，并将这些代谢组学特征推迟到健康和疾病。”
在典型的分子组学研究中，研究人员将使用一种称为质谱法的方法来研究样品中的不同分子在历史技术中，每个分子都有自己的“条形码”，可以通过它来识别尽管如此，科学家们还是需要知道这些条形码是什么来描述样本的经济成分，这仍然是一个挑战
在这项新研究中，研究人员采用了Dorrestein实验室的反向方法第一作者EmilyCGentry，博士，现在是弗吉尼亚理工大学的一名耐药性教授，他使用有机合成首先从四类昆虫中生产出大量不同的合成分子，然后定义了它们的每个条形码
研究了经批准的公开可用的代谢组学数据，包括之前通过克罗恩氏&；大肠杆菌的建立和对新数据的搜索研究结果显示，145种合成的胆汁酸是生物样品和公开数据的代表，其中139种以前从未被描述过
Dorrestein说：“如果你读的是生物课本，没有任何一个分子会在里面。”“他们不仅对人类生理学有着深刻的理解，而且对科学也有着深刻认识。”Gentry和collagues比较了来自不同患者群体的样本的代谢组学特征，并发现了一类新的小分子——双酰胺类——与IBD之间的关联然后，这种关联在多个短路中得到了验证，支持了这些分子不可能参与BD病理的观点
看起来更糟的是，科学家们没有发现某些双酰胺类药物会在克罗恩病患者中出现，尤其是当他们有活动症状时，但这并不是溃疡性结肠炎的常见症状这些模式似乎有一天可以用来帮助鉴别和诊断BD的特定疾病
研究人员首先探究了这些分子是如何影响健康的另外的实验表明，某些乙酰胺类化合物通过调节细胞功能来促进炎症例如，一种微生物成分产生了六倍于已知与科恩病发病机制有关的关键细胞因子
Gentry说：“我们正在利用有机合成和数据科学来更好地了解我们的身体是如何在分子水平上工作的。”“我们也是第一批发现新的人类分子的研究之一，这些分子使用了公开可用的代谢组学数据。随着更多的代谢组论数据变得公开可用，反向代谢组学将变得更具信息性。”作者说，他们所描述的分子有一天可以激励治疗IBD的药物例如，患者可能会用含有分泌特定分子的活微生物的药丸进行治疗，或者服用能抑制与之相关的酶的药物
“这是我们精确营养计划的显著成果，Dorrestein博士在该计划中回顾性地证明，反向代谢组学可以识别与IBD患者疾病严重性相关的代谢产物，”Andé说；sHurtado Lorenzo，博士，翻译研究高级副总裁；IBD保险公司；结肠炎基金会“现在，这项突破性的工作进一步发展，以确定对IBD的诊断和治疗应用具有潜在潜力的代谢测试。”
该书的合著者包括：MorganPanitchpakdi、PedroBelda Ferre、MarvicCarrillo Terrazas、Hsue-hanLu、SimoneZuffa、JulianAvila Pacheco、DamianRAllegraT Plichta阿伦、明迅旺、阿兰Jarmusch、MashetteSyrkin-Nikolau、BrigidBoland、AmyHemperly、NielsVandCastele、HiutungChu、RobKnight和DionicioSiegelatUC圣地亚哥；斯蒂芬妮柯林斯、傅华浩和安德鲁宾夕法尼亚州立大学；AllisonKStewartand Erins北卡罗来纳州贝克拉特大学；Tingting Yan和FrankJGonzalezat国家卫生研究所；赫拉弗拉马基斯，克拉里BClishandRamnikJXavierat麻省理工学院和哈佛大学；和AshwinNAnanthakrishnanat按摩院综合医院
这项研究由国家卫生研究所（拨款R01GM107550、R01AI67860、U01DK119702、R00DK110534、P30ES025128、P42ES027704、P42ESO31009、T32DK007202和ES103363-01）、实验室微生物代谢中心（拨款01DK13611701）、；大肠杆菌基金会（grant675191）、计算质谱中心（grantP41GM103484）、与美国环境保护局（STARRD84003201）、宾夕法尼亚州卫生部、汤博思基金会、国家科学院、戈登和贝蒂·摩尔基金会和
来源:
Materials provided by
University of California - San Diego. Original written by Nicole Mlynaryk.
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参考:
2024-01-20
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