呼出气体中含有丰富的挥发性有机化合物（VOCs），这些化合物由宿主及其相关微生物产生。在一项发表于《细胞代谢》的最新研究中，研究人员将呼气VOC谱与人类和小鼠的肠道微生物组组成关联起来。鉴于肠道微生物组变化与多种疾病相关，识别呼出气体中特定的肠道微生物来源VOCs，可以为评估肠道微生物健康状况提供快速、无创的诊断方法。
研究团队首先收集了27名健康儿童的配对呼气和粪便样本，利用全宏基因组测序分析肠道微生物组组成，同时通过气相色谱-质谱联用技术分析呼气VOCs。分析结果显示，肠道微生物组组成与VOC谱之间存在相关性，几种细菌与常见的呼气VOCs表现出关联。
接下来，研究人员使用受控小鼠模型来探究肠道微生物组对小鼠呼气的影响。他们用来自两个不同供应商的常规饲养小鼠的盲肠内容物定植无菌小鼠，一周后收集呼气和粪便样本。分析证实，微生物组组成的差异反映在“常规化”小鼠的呼气VOC谱中。
最后，为直接检验特定VOCs是否由肠道微生物产生，研究团队用五种常见的共生菌之一定植了悉生小鼠。两周后，研究人员收集了小鼠的呼气样本。他们发现，定植了特定细菌种类的小鼠呼出的气体中含有该细菌在纯培养时也产生的那些VOCs。
综合这些结果表明，肠道微生物群直接影响呼出的VOCs，而悉生小鼠是识别和验证反映肠道微生物群的呼气生物标志物的有力实验模型。
原始参考文献：Hernandez-Leyva, A.J. 等.《细胞代谢》， (2026)
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