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· 菌群代谢谱
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 项目背景  

莽草酸途径(英语:shikimic acid pathway,又叫做分支酸途径,chorismatepathway)是存在于植物、真菌和微生物中的一条重要的代谢途径,用于芳香族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)的生物合成。这个代谢途径在动物中不存在,因此对于动物而言这些氨基酸是必需氨基酸,无法自己制造,要通过食物摄取。

苯丙氨酸通过肠道菌转氨酶可转变为苯丙酮酸,苯丙酮酸可通过梭状芽胞杆菌被还原成苯丙酸,或被氧化成苯乙酸。

酪氨酸除了生成多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素以外,还会生成甲基酪胺和章鱼胺等痕量胺。

色氨酸在肠道中的三个主要代谢途径分别生成血清素(5-羟色胺,5-HT),犬尿氨酸(Kynurenine)和吲哚衍生物,这些过程都在微生物的直接或间接控制下。

 检测意义 

色氨酸代谢受肠道微生物直接或间接调节,其代谢产物具有免疫、代谢、神经调节功能,已成为各类疾病的潜在治疗靶点,包括亨廷顿病(HD)、阿尔茨海默病(AD)、肌萎缩侧索硬化症(ALS)和帕金森病(PD)等多种神经退行性疾病,以及自身免疫和肿瘤疾病。

苯丙氨酸在肠道菌群作用下转化为苯乙酸,随后可以与宿主产生的谷氨酰胺(Gln)结合,生成苯乙酰谷氨酰胺(PAGln),有研究显示临床血浆中苯乙酰谷氨酰胺PAGln与心血管疾病和重大心脏不良事件(心肌梗塞,中风或死亡)相关,并通过肾上腺素能受体发挥作用。

酪氨酸生成的多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、香草扁桃酸和高香草酸,嗜铬细胞瘤和副神经节瘤诊断治疗专家共识(2020版)将检测尿中的高香草酸(Homovanillicacid, HVA)和香草扁桃酸(Vanilmandelicacid, VMA)的浓度作为辅助诊断结果。


 检测指标 


 样品要求 


 技术优势 

我公司可一针定量测定40+种菌群代谢产物,覆盖莽草酸途径、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸与微生物共同作用产生的系列代谢产物,如莽草酸、马尿酸、多巴胺、高香草酸、吲哚和5-HT等,方法具有用样量少、灵敏度高、稳定可靠等优点。


 应用示例 

1)AlzheimersResTher丨色氨酸代谢与阿尔兹海默症

标题:Metabolic phenotyping reveals a reduction in the bioavailability of serotonin and kynurenine pathway metabolites in both the urine and serum of individuals living with Alzheimer’s disease

摘要:针对迄今为止最大的阿尔兹海默症(AD)队列,研究了AD患者的血清和尿样中色氨酸代谢途径的相关产物的代谢表型变化,显示AD组中色氨酸途径代谢物的一系列代谢物浓度显著降低。

链接:https://doi.org/10.1186/s13195-020-00741-z


2)NatMicrobiol丨色氨酸代谢与按蚊抗疟

标题:Anopheline mosquitoes are protected against parasite infection by tryptophan catabolism in gut microbiota

摘要:研究发现斯氏按蚊肠道共生菌参与调控了宿主的色氨酸代谢水平,其中3-羟基犬尿氨酸(3-HK)的累积会破坏按蚊肠道围食膜结构,促进疟原虫的感染。而共生菌中的产碱假单胞菌所编码犬尿氨酸酶(KynU)可通过将3-HK分解为3-羟基邻氨基苯甲酸(3-HAA)来保护围食膜,提高按蚊对疟原虫的抵抗性。

链接:https://doi.org/10.1038/s41564-022-01099-8


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