メタボロミクスが広がるにつれ、メタボロミクスが採り入れられている研究成果が有名ジャーナルに掲載されるようになってきましたので、Nature系列に掲載されたメタボロミクス論文をまとめてみました。
バイオマーカー探索では、生活習慣病と腸内細菌との代謝物質を介した宿主への影響が注目されつつあります。また、免疫応答や神経障害のように、これまで代謝との関わりが注目されてこなかった疾患分野でもメタボローム解析から代謝の寄与が発見されていますね。
- 心血管イベントを有する患者の血液メタボロミクスにより、患者ではホスファチジルコリンが腸内細菌に分解される代謝物質が蓄積し、その一部が動脈硬化のリスク因子であることが確認された。
Wang Z, Klipfell E, Bennett BJ, Koeth R, Levison BS, Dugar B, Feldstein AE, Britt EB, Fu X, Chung YM, Wu Y, Schauer P, Smith JD, Allayee H, Tang WH, DiDonato JA, Lusis AJ, Hazen SL.
Gut flora metabolism of phosphatidylcholine promotes cardiovascular disease.
Nature.; 472(7341):57-63, 2011
≪PubMed≫ - GWASにより様々な疾患と血中代謝物質濃度の関係性を調査し、糖尿病、腎症、クローン病などとの関連因子を発見。
Suhre K, Shin SY, Petersen AK, Mohney RP, Meredith D, Wägele B, Altmaier E; CARDIoGRAM, Deloukas P, Erdmann J, Grundberg E, Hammond CJ, de Angelis MH, Kastenmüller G, Köttgen A, Kronenberg F, Mangino M, Meisinger C, Meitinger T, Mewes HW, Milburn MV, Prehn C, Raffler J, Ried JS, Römisch-Margl W, Samani NJ, Small KS, Wichmann HE, Zhai G, Illig T, Spector TD, Adamski J, Soranzo N, Gieger C.
Human metabolic individuality in biomedical and pharmaceutical research.
Nature.; 477(7362):54-60, 2011
≪PubMed≫ - 肥満を背景とするがん患者では腸内細菌によって生じる胆汁酸の一部が増加しており、またこの代謝物質の蓄積が発現の直接的な誘導因子として作用することが確認された。
Yoshimoto S, Loo TM, Atarashi K, Kanda H, Sato S, Oyadomari S, Iwakura Y, Oshima K, Morita H, Hattori M, Honda K, Ishikawa Y, Hara E, Ohtani N.
Obesity-induced gut microbial metabolite promotes liver cancer through senescence secretome.
Nature.; 499(7456):97-101, 2013
≪PubMed≫ - 肝臓への分化誘導により作製されたiPS細胞を代謝プロファイルにより評価し、目的細胞との類似性を確認した。
Takebe T, Sekine K, Enomura M, Koike H, Kimura M, Ogaeri T, Zhang RR, Ueno Y, Zheng YW, Koike N, Aoyama S, Adachi Y, Taniguchi H.
Vascularized and functional human liver from an iPSC-derived organ bud transplant.
Nature.; 499(7459):481-4, 2013
≪PubMed≫ - 細菌感染により誘導されるマクロファージの活性化では、糖代謝の変化により蓄積したコハク酸が転写制御因子など複数のタンパク修飾を担う。
Tannahill GM, Curtis AM, Adamik J, Palsson-McDermott EM, McGettrick AF, Goel G, Frezza C, Bernard NJ, Kelly B, Foley NH, Zheng L, Gardet A, Tong Z, Jany SS, Corr SC, Haneklaus M, Caffrey BE, Pierce K, Walmsley S, Beasley FC, Cummins E, Nizet V, Whyte M, Taylor CT, Lin H, Masters SL, Gottlieb E, Kelly VP, Clish C, Auron PE, Xavier RJ, O’Neill LA.
Succinate is an inflammatory signal that induces IL-1β through HIF-1α.
Nature.; 496(7444):238-42, 2013
≪PubMed≫ - 膵臓癌細胞の安定同位体ラベル化代謝物質のプロファイルから癌細胞に特異的なグルタミン代謝を発見。
Son J, Lyssiotis CA, Ying H, Wang X, Hua S, Ligorio M, Perera RM, Ferrone CR, Mullarky E, Shyh-Chang N, Kang Y, Fleming JB, Bardeesy N, Asara JM, Haigis MC, DePinho RA, Cantley LC, Kimmelman AC.
Glutamine supports pancreatic cancer growth through a KRAS-regulated metabolic pathway.
Nature.; 496(7443):101-5, 2013
≪PubMed≫ - 神経障害性疼痛モデルラットの神経組織でセラミド分解産物が蓄積することを発見。
Patti GJ, Yanes O, Shriver LP, Courade JP, Tautenhahn R, Manchester M, Siuzdak G.
Metabolomics implicates altered sphingolipids in chronic pain of neuropathic origin.
Nat Chem Biol.; 8(3):232-4, 2012
≪PubMed≫ - 甲殻類の非晶質炭酸カルシウムの形成を誘導する解糖系中間体を同定。
Sato A, Nagasaka S, Furihata K, Nagata S, Arai I, Saruwatari K, Kogure T, Sakuda S, Nagasawa H.
Glycolytic intermediates induce amorphous calcium carbonate formation in crustaceans.
Nat Chem Biol.; 7(4):197-9, 2011
≪PubMed≫