公开课回顾 | 菌群代谢物--短链脂肪酸的功能与应用

基于麦特绘谱研发团队十几年宏代谢组学（菌群代谢物组）的研究经验，开发了一系列菌群代谢物检测方法，其中形成GC-MS和LC-TQMS双平台短链脂肪酸检测方法。课程围绕“短链脂肪酸从哪里来，到哪里去；短链脂肪酸行使着怎样的生物学功能；短链脂肪酸针对免疫、内分泌等疾病的具体调节机制；未来短链脂肪酸的研究方向该如何把握？”几个方面做了详细讲解。

短链脂肪酸主要由膳食纤维和肠道菌群发酵经不同的代谢途径产生，通过①SCFAs的非离子扩散吸收；②与碳酸氢盐以1∶1比例交换吸收；③通过氢耦合的单羧酸转运蛋白-1（MCT-1）、MCT-2和MCT-4吸收；④通过钠耦合的SMCT-1吸收；四种方式吸收并由不同的转运体来转运至不同的组织器官，靶器官中由于短链脂肪酸的受体不同，结合的短链脂肪酸底物不尽相同，短链脂肪酸通过与不同配体的结合来发挥生物学功能和靶器官生物学效应。本次课程还总结了SCFAs通过免疫、内分泌、迷走神经和其他体液途径直接或间接影响肠-脑功能。以丁酸酸盐为例阐述短链脂肪酸对内分泌的影响，以戊酸盐为例阐述短链脂肪酸对免疫功能的影响，以丙酸盐为例阐述对心血管系统的影响。

本次公开课针对现在研究得非常热的菌群代谢产物-短链脂肪酸分别从短链脂肪酸检测、短链脂肪酸的食物来源、体内生成过程、参与的菌群、吸收和转运过程、转运体及受体分布，及它们对不同靶器官的生物学作用，最后以内分泌、免疫、心血管的研究案例进行阐述并指出短链脂肪酸现有的研究局限性及未来可以研究的方向。

Q1: 同一个样本是否可以用相同的方法同时检测中长链脂肪酸和短链脂肪酸？

A：麦特绘谱研发团队专门开发了液相色谱质谱检测的同位素内标靶向绝对定量方法可以在一个方法下同时检测到短链脂肪酸和中长链游离脂肪酸。

Q2：脂肪酸单独检测的方法可以测多少种？

A: 液相色谱质谱联用平台可以检测12种短链脂肪酸，中长链可以检测71种游离脂肪酸；气相色谱质谱联用平台可以检测7种短链脂肪酸。

Q3: 12种短链脂肪酸检测的液质方法准确度如何，相比气质检测，用液质方法有哪些优点？

A: 通过8个浓度点的标准品构建标准曲线，结合同位素内标校正是目前靶向绝对定量最为准确的方法。相比气质方法，液质方法检测数量更多，灵敏度更高，而且短链脂肪酸和中长链脂肪酸可以在一个方法下实现，但气质成本相对低，所以价格上有一定的优势。

Q4: 短链脂肪酸极性大不容易保留，而且容易拖尾，影响定量，理论上气质用得更多，你们怎么认为？

A: 大多数文献采用气质方法检测短链脂肪酸，麦特绘谱研发团队针对极性大不容易保留拖尾的问题，在液质平台上采用衍生化方法很好地解决这些问题。

Q5: 短链脂肪酸定量的同位素内标该如何选取？

A: 同位素内标的选择原则是与被测代谢物保留时间相近，比如丁酸会选择C4：0_13C6，原则上需购买与代谢物一一对应的同位素作为内标。C4-C6的同位素比较好购买，C2-C3可以选择保留时间相近的其他同位素内标代替即可，详情请咨询同位素内标销售方。

Q6: 对于细胞样本用SCFA干预，进行哪一类组学分析比较合适？

A: 短链脂肪酸干预研究中针对相关代谢物和菌群及临床表型研究比较多，其次转录组、蛋白组和分子机制相关的指标都可以，结合研究方向进行选择。

Q7: 粪便和血清中短链脂肪酸的提取方法是什么，文献报道的甲醇提取都是大于14个碳的脂肪酸？

A: 气质和液质平台采用不同的提取方法，气质可以选择极性比较小的溶剂进行提取；而液质通常采用甲醇和乙腈这类极性较大的有机溶剂，溶剂配比方面需要根据样本进行选择，常规80%的甲醇应该是提取极性化合物的最好方法。

Q8: 短链脂肪酸用质谱检测是否需要特殊的色谱柱？

A: 短链脂肪酸的检测色谱柱和常规代谢组学方法使用的色谱柱没有区别，关键还是样本提取方法。

Q9: 中药方向是否可以做代谢组相关的研究？

A: 中药代谢组学方向常规的研究思路，会设置正常组、模型组、西药阳性对照组，并用中药给药1、中药给药2、中药两药联用等等来对模型组进行干预作为处理组设计实验，寻找模型组给药之后差异代谢物的回调趋势。也可以借助我们Poly-PK的方法做内源性和外源性代谢物的整合分析。

Q10: 代谢组学样本收集和运输是否可以分享具体的方案？

A: 麦特绘谱微信公众号对于样本选择、收集和注意事项有作详细的解答。针对不同的样本均有相应的收集和运输方案，请联系我们客户经理或者拨打400-867-2686咨询。

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麦特绘谱依托贾伟教授团队十六年以上代谢组学研究经验，拥有自建功能性小分子代谢物数据库JiaLib™、国际领先的代谢组学分析技术平台和全自动化数据处理软件，能够为临床疾病诊断、健康筛查、患者预后、个性化用药、基础医学、生物机制探讨等学科提供检测和数据分析服务。