Cell｜新方法解析饮食-宿主-微生物组复杂互作关系

主要观点总结

该文章介绍了研究人员开发的一种结合宏基因组信息的宏蛋白质组学方法MIM（metagenome-informed metaproteomics），旨在更好地解析宿主-微生物组-饮食相互作用。通过对样本进行宏基因组测序和蛋白质质谱检测，结合数据构建特异性蛋白质参考集，MIM能够同时量化来自饮食、宿主和微生物的蛋白质。研究展示了MIM在疾病发生发展机制解析、生物标志物发现、饮食暴露影响评估等方面的应用潜力。

关键观点总结

关键观点1: MIM方法能够同时量化来自饮食、宿主和微生物的蛋白质，以解析宿主-微生物组-饮食相互作用。

通过宏基因组鸟枪法测序和蛋白质质谱检测，结合公共数据构建项目特异性蛋白质参考集，实现量化分析。

关键观点2: MIM方法表现出较高的灵敏度和特异性，能够在物种水平准确表征微生物蛋白。

在计算机模拟数据中，MIM准确识别了细菌物种和蛋白质序列。

关键观点3: MIM在评估饮食暴露、探究宿主-微生物组互作以及疾病机制等方面具有应用价值。

通过小鼠和人群实验验证了MIM量化饮食暴露的效果，并展示了其在不同肠段样本中的差异。

关键观点4: 研究发现MIM对于研究炎症性肠病（IBD）具有潜在价值。

利用MIM探究了IBD中的复杂互作，发现了饮食-宿主-微生物组之间的关联，并找到了潜在的IBD生物标志物。

文章预览

撰文｜617 人类肠道微生物组在营养消化、免疫调节以及抵御病原体等方面发挥着重要作用。当前的微生物组研究通常依赖于DNA测序，然而DNA信息对了解微生物的活性功能所能提供的信息相对有限。为填补这一缺陷，部分研究人员开始使用非靶向质谱进行宏蛋白质组学分析。尽管随着特定数据库和高分辨率技术的发展，蛋白质的鉴定效果已经得到了大幅改善，但是在实现物种分辨率和确定功能性蛋白质方面仍存在重大挑战。 饮食因素能够显著影响肠道细胞和微生物组，探究饮食-宿主-微生物组相互作用对了解人体健康具有重要意义。然而目前量化饮食因素的手段多为主观问卷或饮食日记，上述方法容易受到记忆偏差等因素干扰。因此急需开发一种能够在单一营养素水平上非侵入性地评估食物暴露情况的客观方法。 近日，以色列魏茨曼科学研究所 Eran ………………………………