肠道微生物群塑造人类和小鼠的呼出气体挥发性有机物组 - 硒与微生态

肠道微生物群塑造人类和小鼠的呼出气体挥发性有机物组The gut microbiota shapes the human and murine breath volatilome - ScienceDirect

环球医讯 / 硒与微生态来源：www.sciencedirect.com美国 - 英语2026-01-24 03:48:15 - 阅读时长2分钟 - 584字

肠道微生物群对维持人体健康至关重要，但缺乏快速诊断方法限制了基于微生物群的治疗应用。本研究通过健康儿童和悉生小鼠实验，发现呼出气体中的挥发性有机化合物（VOCs）与肠道微生物组的组成和功能密切相关，证实肠道微生物代谢直接贡献于哺乳动物呼出气体的VOC谱型。特别是，呼出气体的挥发性有机物组能作为非侵入性生物标志物，准确预测哮喘儿童体内与疾病相关的*eubacterium siraeum*细菌丰度，这为开发无创微生物组诊断技术提供了科学依据，有望实现对肠道微生物状态的实时监测和疾病早期预警。

研究亮点

肠道宏基因组与宿主呼出气体的挥发性有机物组相关联
我们设计了一种使用小鼠呼吸机采集小鼠呼出气体的方法
悉生小鼠模型有助于识别微生物对呼出气体的贡献
呼出气体的挥发性有机物组可以指示与哮喘相关的e. siraeum菌种的存在

摘要

肠道微生物群对健康至关重要，然而基于微生物群的治疗方法的实施受到缺乏快速诊断方法的限制。我们假设呼出气体中含有反映微生物群组成和代谢的肠道微生物衍生的挥发性有机化合物（VOCs）。在健康儿童中，我们发现通过气相色谱-质谱法评估的呼出气体VOC组成（或挥发性有机物组）与肠道微生物组的组成和功能相关联。通过采集人类粪便定植和单一菌种定植的悉生小鼠的呼出气体，我们分析了呼出气体的VOCs，并发现小鼠呼出气体也显著受到肠道微生物组的影响。在单一菌种定植的悉生小鼠体内，我们确认了培养的肠道微生物产生的VOCs。作为原理验证，我们证明了呼出气体可以预测哮喘儿童体内与疾病相关的细菌eubacterium siraeum的丰度。总之，我们的研究识别了呼出气体中的微生物衍生VOCs，表明肠道细菌代谢直接贡献于哺乳动物呼出气体的VOC谱型，并为非侵入性微生物组诊断方法的开发提供了依据。