宏基因组+代谢组联合分析
宏基因组研究可以获得微生物群落组成及丰度信息，但是这些信息并不足以充分说明微生物是通过何种方式影响宿主或环境。
代谢组学是基于LC-MS/MS液质联用技术对生物样本中的小分子代谢物进行定性和相对定量分析。
宏基因组-代谢组的联合分析可以用来解释差异菌群与差异代谢物的关联性，从而帮助建立微生物-代谢物-表型之间的逻辑关系。
联合分析思路及案例
下面分享三篇医学领域宏基因组+代谢组联合分析的文章，供各位老师参考。
文章一
文章题目：宏基因组学和代谢组学联合分析揭示了早发性结直肠癌中不同肠道微生物组衍生的表型
发表期刊：Gut
影响因子：31.793
测序方式：宏基因组、代谢组
研究对象：粪便样本
研究概述：
各种器官早发癌症的增加已成为全球关注的问题，特别是50岁之前诊断的早发性结直肠癌（EO-CRC），其发病率在世界许多地区稳步上升。传统的建议从50岁开始进行CRC筛查，年轻患者不包括常规CRC筛查。而EO-CRC患者表现出不良的病理特征和更晚期的结直肠癌，目前仍缺乏针对年轻人早发性结直肠癌的诊断和治疗方案。有研究发现结直肠癌、肠道微生物群及其代谢物之间存在相互作用关系。
本研究报道了对LO-CRC（晚发性结直肠癌）和EO-CRC患者的肠道微生物组、代谢组和微生物KO基因的大规模综合分析。通过利用多组学数据，首次尝试揭示LO-CRC和EO-CRC患者的粪便微生物群失调和代谢组失调的共同状态，并确定独特的微生物-代谢物相互作用。基于多组学的生物标志物在区分EO-CRC患者与年龄匹配的对照组方面具有强大的优势。虽然还需要更多的机制研究和临床验证，但该研究强调需要进一步研究肠道微生物与年轻人CRC风险之间的潜在关联。
技术路线：
文章二
文章题目：宏基因组+代谢组联合分析揭示自闭症儿童肠道代谢变化与肠道微生物组成变化相关
发表期刊：mSystems
影响因子：6.496
测序方式：宏基因组、代谢组
研究对象：粪便样本
研究概述
自闭症谱系障碍（ASD）是一类由遗传和环境因素共同导致的神经发育疾病，患者核心症状表现为社交障碍与重复刻板行为。ASD发病率逐年升高，但目前尚缺乏有效的治疗手段。多项证据表明，肠道微生物群可能通过“肠-脑”轴在ASD的发病机制中发挥重要作用。在ASD患者中，通过粪便微生物群移植（FMT）引发的肠道环境的改变可以改善ASD的核心症状。在表现出肠道代谢物异常的ASD小鼠模型中，粪便移植也可以改善代谢物异常和行为异常。
本研究中，作者收集了92名ASD儿童和42名与年龄密切匹配的正常发育（TD）儿童的粪便样本。在初筛阶段，对43名ASD儿童和31名TD儿童的粪便样本进行宏基因组测序和代谢组学分析。在验证阶段对49名ASD儿童和11名TD儿童进行代谢组学分析，确定与肠道微生物群组成改变相关的肠道代谢物。综上所述，患有自闭症的儿童肠道代谢物成分变化与肠道微生物群组成变化有关，这些发现有助于基于肠道微生物和代谢产物来开发诊断自闭症的新方法。
技术路线
文章三
文章题目：血清代谢组和粪便宏基因组联合分析揭示肠道微生物相关代谢物的作用
发表期刊：GUT
影响因子：31.793
测序方式：代谢组、宏基因组
研究对象：血清、粪便
研究概述
结直肠癌（CRC）在世界范围内已成为一个日益严峻的挑战，其早期诊断被认为是提高结直肠癌患者生存率的有效途径。结直肠癌的检测方法有多种，如粪便隐血试验（FOBT）、癌胚抗原（CEA）检测，以及结肠镜检查等。然而，由于无创试验的准确性较低和有创试验造成的损伤，这些方法的大规模使用受到了限制。因此，迫切需要一种无创、准确的CRC检测方法。
在本研究中，作者通过血清非靶向代谢组学分析发现有885种血清代谢物在结直肠癌和腺瘤中都发生了显著改变，结合粪便宏基因组分析发现CRC相关的肠道微生物群会导致特定血清代谢物的改变。之后，作者通过靶向代谢组学筛选到了8种肠道微生物组相关的血清代谢物（GMSMs），能够准确地从正常样本中区分结直肠癌和腺瘤。通过GMSMs模型评估发现该模型优于CEA检测和FOBT/FIT筛查，可应用于CRC和腺瘤的检测。
技术路线
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