肠道-心脏轴的新见解:微生物代谢物生物标志物、多组学与工程菌递送系统
Yankun Chen1, Yiyu Li2,3, Huaguan Lu4
1Engineering Research Center of Innovative Drug of Traditional Chinese and Zhuang Yao Medicine, Ministry of Education, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning, China.
Abstract:
尽管肠道-心脏轴研究发展迅速,但其临床转化仍然有限。本文通过系统综述近期关于心血管疾病(CVD)中微生物衍生代谢物、生物标志物、多组学工作流程以及工程化细菌干预的研究证据,旨在弥补这一空白。我们探讨了TMAO、短链脂肪酸、胆汁酸、吲哚衍生物和苯乙酰谷氨酰胺如何在不同背景下发挥心血管效应,以及为何功能微生物基因标志物和整合型生物标志物组合可能优于单一分类单元标志物。随后,我们评估了多组学策略,包括宏基因组学、代谢组学、蛋白质组学、单细胞组学和空间组学,以及生物信息学整合方法在因果推断和生物标志物验证中的应用。最后,我们分析了工程化细菌递送系统,涵盖基因回路设计、定植控制、生物 containment 及安全性,并提出了CVD领域临床转化、成本效益和知识产权方面的短期、中期和长期发展目标。本文的核心观点是,CVD中的精准微生物组医学需要标准化检测方法、前瞻性验证、健全的监管路径以及公平的商业化机制。通过将机制性认识与转化需求相结合,本综述为开发针对微生物组的心血管疾病诊断工具和治疗手段提供了框架。 关键词:肠道-心脏轴,心血管疾病,微生物组,代谢物,生物标志物,多组学,工程菌,临床转化,TMAO,短链脂肪酸,胆汁酸,吲哚衍生物,苯乙酰谷氨酰胺,宏基因组学,代谢组学,蛋白质组学,单细胞组学,空间组学,基因回路
相关概念视频
Overview of Human Digestion
Gut-Brain Axis
Microbiota Modulation by Antibiotics
Microorganisms in Medicine and Therapeutics
Introduction to the Human Microbiota
Microbial Biosensors


