人体内肠道微生物数量约有100万亿个，它们所含有的基因总数是人体自身基因数目的150倍，也是人类细胞总量的10倍，称其为人体的“第二基因组”也不过分。肠道菌群常见的三种类别是有益菌，条件致病菌和致病菌，其功能主要包括为：消化食物成分、合成必需维生素，刺激和调节免疫系统、排除病原体、清除毒素和致癌物、支持肠道功能等。肠道菌群在人体中的作用重大，是极其重要的代谢器官，它维持着宿主生理保持稳态，如果肠道菌群出现失调，那会对肥胖、糖尿病、苯丙酮尿症、炎症性肠病、肝脏疾病、心脑血管疾病、肾病、艾滋病、肿瘤等症状的产生有重要影响，它可以为宿主的生化代谢途径提供各种酶，同时也可以执行氨基酸、胆汁酸和碳水化合物等代谢活动，与宿主形成共代谢关系。
代谢组学（Metabonomics/Metabolomics）是基于高通量分析和生物信息学技术，研究机体内源性整体代谢变化与规律的重要组学技术，近十年来取得了长足的发展，被广泛应用到生命科学与医学研究的各个领域。代谢组学技术可以通过对肠道菌相关的菌群代谢物的检测，清晰的反映肠道菌功能在特定条件下的变化，能够直观的研究肠道肠道菌群与疾病产生与发展的关系，为疾病预防和治疗提供一定的研究基础。
基于 16S rDNA 测序的肠道菌多样性分析与代谢组学相结合，成为从肠道菌结构与功能两个方面全面探索肠道菌群与疾病发生、药物代谢或药效的关系研究的关键策略。近年来有关肠道菌群代谢组的国际学术论文越来越多，国家自然科学基金资助该主题的项目数量也节节攀升，单从2018年国家自然科学基金结果中有关肠道微生物的研究立项就有近180项，这一研究领域也逐渐变得愈发重要。
技术案例
英文标题：The probiotic L. casei Zhang slows the progression of acute and chronic kidney disease.
期刊：Cell Metabolism
发表时间：2021年
影响因子：21.56
研究方法：16s+肠道菌群代谢组
研究揭示干酪乳杆菌张（L.casei Zhang）可减缓急性和慢性肾脏疾病的进展。首先研究人员探讨了干酪乳杆菌张对肾脏损伤的影响。给缺血/再灌注（I/R）雄性小鼠损伤前后口服/不口服干酪乳杆菌，结果表明益生菌预处理后血清尿素氮(BUN)和肌酐值降低，肾脏的病理损伤降低，随着时间的延长，表明使用益生菌干酪乳杆菌与较低的急性肾损伤和慢性肾纤维化密切相关；随后对小鼠粪便进行微生物测序分析发现，用干酪乳杆菌张预处理具有改善缺血/再灌注引起的生物失调、肠道炎症和肠粘膜屏障损伤的能力；随后研究人员探讨了肠道菌群在肾损伤中的作用以及益生菌治疗的效果是否依赖于原始肠道菌群，实验表明，在用广谱抗生素（ABX）耗尽原始肠道菌群后，干酪乳杆菌仍有保护肾功能的作用，代谢组学分析显示其升高有益代谢物SCFAs和烟酰胺，从而减少肾脏巨噬细胞和肾小管上皮细胞的炎症反应，发挥肾脏保护作用；最后研究人员进行了一项为期1年的口服干酪乳杆菌张的安慰剂对照研究，纳入62例3-5期CKD患者，随机分组到安慰剂或干酪乳杆菌张组，发现干酪乳杆菌张组的安全性良好，减缓了3-5期CKD患者的肾脏功能下降。
英文标题：A Universal Gut-Microbiome-Derived Signature Predicts Cirrhosis
期刊：Cell Metabolism
发表时间：2020年6月
影响因子：21.56
研究方法：宏基因组+肠道菌群代谢组
研究表明，肠道菌群失调与非酒精性脂肪性肝病 (non-alcoholicfatty liver disease, NAFLD)进展为晚期肝硬化和纤维化紧密相关。为了明确它们之间的相互联系，研究人员收集了163名来自对战组和患病家庭成员的粪便微生物，包括包括非 NAFLD患者、 NAFLD合并肝硬化患者及其直系亲属。运用宏基因组和肠道非靶代谢组学结合随机森林机器学习算法和差异分度分析，得到了用于检测肝硬化的特异性宏基因组和代谢组标志物，其诊断准确率 (AUC) 达到 0.91，远高于0.7。通过该研究发现这种通用标志物，可以准确识别肝硬化，该研究对改善疾病诊断提供了巨大的潜力。
产品服务
百迈客生物提供肠道菌群代谢组学检测服务，目前我们通过KEGG、BIOML、CGR、HBC、GMrepo等数据库结合文献及宏基因组深度测序数据，自主构建了肠道菌群代谢组数据库，覆盖2800+个菌株，3700+个肠道菌群相关代谢物，不仅可有效对代谢物进行溯源分类，而且代谢物可精细溯源到具体菌株（部分为种属）；代谢物可以确定上下游关系（如果是可逆反应则无）及调控基因/酶，将大大助力肠道菌群与健康作用机制研究。
此外百迈客还提供其他代谢组学产品:
参考文献：
[1]Christine A, Olson,Helen E. Vuong,Jessica M. Yano,Qingxing Y. Liang,David J. Nusbaum,Elaine Y. Hsiao. The Gut Microbiota Mediates the Anti-Seizure Effects of the Ketogenic Diet[J]. Cell,2018,174(2):
[2]Oh TG, Kim SM, Caussy C, Fu T, Guo J, et al. A Universal Gut-Microbiome-Derived Signature Predicts Cirrhosis. Cell Metab. 2020 Nov 3;32(5):878-888.e6.
[3]Won-Jae Lee,Koji Hase. Gut microbiota–generated metabolites in animal health and disease[J]. Nature Chemical Biology,2014,10(Suppl 3):
[4]Zhu, Han, Cao, Chujin, et al. The probiotic L. casei Zhang slows the progression of acute and chronic kidney disease, Cell Metabolism,2021.06.014.
[5]Gratton Jasmine,Phetcharaburanin Jutarop,Mullish Benjamin H,Williams Horace R T, Thursz Mark, Nicholson Jeremy K, Holmes Elaine, Marchesi Julian R, Li Jia V. Optimized Sample Handling Strategy for Metabolic Profiling of Human Feces. [J]. Analytical chemistry, 2016,88(9):
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