功能性代谢组学框架追踪微生物组药物代谢A Functional Metabolomics Framework to Track Microbiome Drug Metabolism | bioRxiv

环球医讯 / 硒与微生态来源:www.biorxiv.org德国 - 英语2026-02-04 09:08:15 - 阅读时长2分钟 - 743字
本研究开发了一种创新的功能性代谢组学工作流程,用于系统追踪肠道微生物组对药物的代谢转化过程。研究团队通过整合合成微生物群落(SynComs)、时间序列分子网络分析和先进的计算代谢物注释技术,在包含20种微生物的合成群落(Com20)中测试了50种临床药物,揭示了丰富的药物代谢物谱系,包括多步代谢级联反应,其中部分代谢物与微生物分类群变化显著相关,表明微生物组组成与生化转化之间存在功能联系。该框架有助于阐明药物疗效和副作用机制,其计算分析工具已通过GNPS2生态系统公开提供,可应用于优化各种生物和非生物系统中的生物转化优先级排序,为精准医学和微生物组干预策略提供了重要科学依据,对改善人类药物治疗安全性和有效性具有深远意义。
功能性代谢组学微生物组药物代谢合成微生物群落肠道微生物计算代谢物注释时间序列分子网络药物疗效副作用生物转化
功能性代谢组学框架追踪微生物组药物代谢

摘要

理解肠道微生物如何转化药物及其对微生物组组成和功能的影响,是更好地理解药物疗效和副作用的关键问题。为加速发现微生物组衍生的药物代谢物,研究团队开发了一个功能性代谢组学工作流程,该流程结合了合成微生物群落(SynComs)的使用、时间序列分子网络分析方法以及先进的计算代谢物注释技术。本研究展示了如何利用该框架阐明50种临床药物在肠道合成微生物群落(Com20)中的化学转化动态。结果突显了多种药物代谢物,包括多步代谢级联反应,其中一些与微生物分类群的变化相关,表明微生物组组成与生化转化之间存在功能联系。研究团队的计算数据分析工作流程已通过GNPS2生态系统公开提供,可用于在各种生物和非生物系统中优先处理生物转化和其他(生化)化学反应。

竞争利益声明

王明轩(Mingxun Wang)是Ometa实验室有限公司(Ometa Labs LLC)的联合创始人。

基金信息声明

美国国家普通医学科学研究所(National Institute of General Medical Sciences),项目编号GM160154

美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases),项目编号5U24DK133658-02

德国研究基金会(Deutsche Forschungsgemeinschaft),项目编号EXC 2124, MA 8164/1-1

欧洲研究理事会(European Research Council),项目编号gutMAP 101076967

欧盟(European Union),项目编号101108450 MeStaLeM

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