一种肠道菌群相关代谢物数据库的高覆盖构建方法技术

技术编号:43076820 阅读:12 留言:0更新日期:2024-10-26 09:28
本发明专利技术公开了一种肠道菌群相关代谢物数据库的高覆盖构建方法。首先通过文献检索收集文献已报道的肠道菌群相关代谢物,并通过其PubChem CID对代谢物去重,建立基于先验知识的肠道菌群相关代谢物库。其次对该库进行扩充:采用性别、年龄均匹配的无菌/抗生素处理/无特定病原体小鼠,对其血浆、尿液、粪便进行非靶向代谢组学分析,结合统计学方法限定出未涵盖在知识库的新型肠道菌群代谢物;本发明专利技术方法结合了知识导向的和生物样本中实测的肠道菌群相关代谢物,为菌群代谢物数据库的高覆盖构建提供了思路,也为代谢组学数据中肠道菌群相关代谢物的大规模注释和菌群‑宿主相互作用的分子机制研究奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分析化学领域和肠道菌群代谢组学领域,是一种肠道菌群相关代谢物数据库的高覆盖构建方法。研究背景哺乳动物的胃肠道内存在一个复杂而动态的微生物生态系统,称为“肠道菌群”。它可以产生生物活性分子,从而介导宿主能量摄取、免疫细胞发育和肠道上皮稳态等生理过程。肠道菌群的代谢紊乱与许多疾病的发生发展密切相关,如肠道微生物来源的氧化三甲胺会促进血栓形成,组氨酸经肠道菌群的转化产物咪唑丙酸能直接损害糖耐量和胰岛素信号。因此,对肠道菌群相关代谢物的高覆盖分析有助于全面理解肠道微生物与宿主的相互作用,为疾病的分子机制研究提供新思路。肠道菌群相关的代谢物具有结构和化学多样性,主要包含低分子量脂肪胺、核苷和核苷酸、维生素、氨基酸及其衍生物、有机酸、酚酸、吲哚衍生物、多胺、胆汁酸以及脂肪酸等化学类别。各类的肠道菌群相关代谢物在实际生物样本中具有广泛的浓度分布(跨越好几个数量级),这限制了它们的同时、高覆盖分析。目前基于高效液相色谱-高分辨质谱联用的非靶向代谢组学方法已被广泛应用于肠道菌群相关代谢物的大规模检测。运用该方法分析实际生物样本的代谢轮廓,将会有成千上万的代谢物信号被检出,而如何从这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种肠道菌群相关代谢物数据库的高覆盖构建方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中为了建立高覆盖的肠道菌群相关代谢物知识库,通过“gut microbial metabolites”(肠道菌群代谢物)、“gut

4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(2)中采用了3种小鼠模型:无菌小鼠(Germ-free,GF)指在隔离系统饲育的、经检测体内外无可检出的任何微生物和寄生虫的小鼠;抗生素处理小鼠(Antibiotics-treated,ABX)指使用抗生素处理(一...

【技术特征摘要】

1.一种肠道菌群相关代谢物数据库的高覆盖构建方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中为了建立高覆盖的肠道菌群相关代谢物知识库,通过“gut microbial metabolites”(肠道菌群代谢物)、“gut

4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(2)中采用了3种小鼠模型:无菌小鼠(germ-free,gf)指在隔离系统饲育的、经检测体内外无可检出的任何微生物和寄生虫的小鼠;抗生素处理小鼠(antibiotics-treated,abx)指使用抗生素处理(一般是灌胃和/或饮水)一段时间(一般是1-2周)后的普通小鼠;无特定病原体小鼠(specific-pathogen-free,spf)是机体内无特定的微生物和寄生虫存在的小鼠,一般指无传染病的健康小鼠。构建性别匹配(雌雄比例在三组小鼠中相同)、年龄匹配(平均年龄在三组小鼠中相同)的无菌小鼠、抗生素处理小鼠和无特定病原体小鼠模型,每组至少6只以上,采用标准化流程采集它们的血浆、尿液和粪便样本。

5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(2)中为了最大限度地覆盖各类别的肠道菌群相关代谢物且减少提取过程中的损失,对小鼠血浆、尿液和粪便的预处理尽可能简单和非选择性。具体为:吸取50-150μl血浆置于1.5ml离心管中,加入200-600μl甲醇用于蛋白质沉淀和代谢物提取,涡旋60s;吸取50-150μl尿样置于1.5ml离心管中,加入200-600μl甲醇,涡旋60s;称取10±1mg冻干48h后的粪便于2ml离心管中,依次加入氧化锆研磨珠、300μl超纯水和300μl甲醇,用混合研磨器在30hz下均质化1min,重复5次,而后在室温下孵育5min;将上述血浆、尿液和粪...

【专利技术属性】
技术研发人员:许国旺郑思佳周丽娜刘心昱
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:

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