人類在生命早期（胎兒期、幼兒期、兒童期等）的生長環境和飲食習慣與一生的健康情況息息相關。尿液和血清代謝物可以直觀的反映出人體的生活和健康狀況，對尿液和血清代謝組學的分析可以系統地闡明環境因素和健康之間的相互關系。然而，目前缺乏對兒童人群進行大規模尿液和血清代謝組學的研究。

2018年11月8日由倫敦帝國理工學院的 Chung-Ho E. Lau 團隊于 BMC Medicine（IF= 9.088）發表了題為《Determinants of the urinary and serum metabolomein children from six European populations》的文章。通過對歐洲6個兒童隊列的血清和尿液樣本進行代謝組學分析，發現了與年齡、性別、體重指數和飲食習慣相關的代謝物，這些特征代謝物在成年人群中已經有較好的研究。該研究也為“人類早期暴露項目”建立了樣本庫。

研究結果

1.不同人群隊列的代謝組學差異

為了研究不同人群隊列的代謝組學差異，采用類靶向代謝組學的方法對來自歐洲6個兒童隊列的人群的血清和尿液樣本進行檢測。6個兒童隊列的人群特征如表1所示，不同隊列人群的攝食情況見表2。代謝組學檢測結果見圖1，其中177個血清代謝物中有104個具有顯著性差異，44個尿液代謝物中有10個具有顯著性差異。表明不同人群隊列的代謝組具有差異性。

表1 隊列樣本人群特征信息

2. 樣本采集時間影響代謝組學結果

研究發現21種代謝物具有餐后效應，包括11種氨基酸、1種生物胺、2種短鏈酰基肉堿，4種長鏈酰基肉堿和3種溶血磷脂酰膽堿（圖2）。通過查找夜間尿液樣本與晨尿樣本的差異代謝物，發現丙氨酸、檸檬酸、N-甲基煙酰胺和 N-乙酰-神經氨酸在夜間搜集的尿液樣本中含量較高，4-脫氧蘇氨酸在早晨搜集的晨尿樣本中含量較高（圖2）。研究結果表明不同取樣時間點影響樣本中代謝物的檢測。

3. 性別、BMI 指數和飲食影響代謝組學結果

男性血清中神經遞質5-羥色胺含量比女性高，而絲氨酸、賴氨酸、鳥氨酸、腐胺、六種中長鏈酰基肉堿（C10、C12、C14：1、C14：1–OH、C14：2和C16：1）和三種鞘脂（SMC16：1，SMC18：0，SM C18：1）則低。在血清中與BMI指數呈正相關的代謝物包括游離肉堿、短鏈酰基肉堿、七種氨基酸（如谷氨酸，纈氨酸、亮氨酸）和鞘脂類（SMC16：0、SMC16：1、SMC18：1）化合物。

研究結論

此研究中尿液樣本應用 NMR 平臺檢測到44種代謝物；血清樣本應用 LC-MS 平臺，采用高通量 MRM 掃描模式檢測到177種代謝物。將代謝組學結果與臨床特征關聯，發現尿液與血清樣本中肌酐含量變化與年齡呈正相關。尿液中4-脫氧蘇氨酸、纈氨酸的含量變化以及血清中肉堿、短鏈酰基肉堿(C3， C5)、谷氨酸、BCAAs、溶血磷脂酰膽堿和鞘磷脂含量變化均與 BMI 指數相關。尿肌酸和血清磷脂酰膽堿含量變化與肉的攝入量相關，尿液中脯氨酸甜菜堿和馬尿酸與水果攝入量相關。

文 章 亮 點

1 .此研究通過類靶向方法對血清樣本進行代謝組學檢測，其技術優點有定量準，靈敏度高，通量高。

2. 此研究為首例將兒童大隊列樣本進行代謝組學檢測的文章，并且考慮了人群特征中常用的指標信息，將年齡，性別，BMI，樣本采集時間，飲食情況等信息與代謝組學檢測結果的差異進行了相關性分析，為日后代謝組學樣本入組條件的選擇提供數據基礎。(世聯博研(Bioexcellence)世聯博研Bioexcellence）

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