Αφηρημένο

Στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιήσαμε σκαμνί προφίλ για τον εντοπισμό εντερικά βακτήρια και οι μεταβολίτες που είναι διαφορικά εκπροσωπούνται σε ανθρώπους με καρκίνο του παχέος εντέρου (CRC) σε σύγκριση με τους υγιείς μάρτυρες να προσδιορίσει πώς μικροβιακή λειτουργίες μπορεί να επηρεάσει την ανάπτυξη CRC. Δείγματα κοπράνων συλλέχθηκαν από υγιείς ενήλικες (n = 10) και ασθενείς με ορθοκολικό καρκίνο (n = 11) πριν από την χειρουργική εκτομή του παχέος εντέρου στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Health-Πούδρα Valley Hospital στο Fort Collins, CO. Η περιοχή V4 του 16S γονιδίου rRNA ήταν pyrosequenced και τόσο βραχυπρόθεσμα όσο λιπαρά οξέα αλυσίδα και την παγκόσμια μεταβολίτες κοπράνων εξάγονται και αναλύονται χρησιμοποιώντας αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας (GC-MS). Δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές στη συνολική δομή της κοινότητας μικροβιακή που σχετίζονται με την κατάσταση της νόσου, αλλά πολλά βακτηριακά γένη, ιδιαίτερα βουτυρικό είδη παραγωγής, ήταν υπο-εκπροσωπούνται στα δείγματα CRC, ενώ ένα βλεννίνη αποδόμησης είδη,

Akkermansia muciniphila

, ήταν περίπου 4 φορές υψηλότερη σε CRC (p & lt? 0,01). Αναλογικά υψηλότερες ποσότητες βουτυρικού παρατηρήθηκαν στα κόπρανα υγιών ατόμων ενώ σχετικές συγκεντρώσεις οξικού ήταν υψηλότερες στα κόπρανα των ασθενών CRC. GC-MS αποκάλυψε προφίλ υψηλότερες συγκεντρώσεις των αμινοξέων σε δείγματα κοπράνων από ασθενείς CRC και υψηλότερες πολυ και μονοακόρεστα λιπαρά οξέα και ουρσοδεοξυχολικό οξύ, ένα συζευγμένο χολικό οξύ σε δείγματα κοπράνων από υγιείς ενήλικες (ρ & lt? 0,01). Διασυνδέσεων ανάλυση μεταξύ των συνδυασμένων συνόλων δεδομένων αποκάλυψε κάποιες δυνητικών σχέσεων μεταξύ των μεταβολιτών σκαμνί και ορισμένα είδη βακτηρίων. Οι ενώσεις αυτές θα μπορούσαν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τη μικροβιακή λειτουργίες που συμβαίνουν σε ένα περιβάλλον του καρκίνου και θα βοηθήσει άμεσα μελλοντικά μηχανιστικών μελετών. Χρησιμοποιώντας ολοκληρωμένη προσεγγίσεων «-ωματικής» μπορεί να αποδειχθεί ένα χρήσιμο εργαλείο για τον προσδιορισμό λειτουργικές ομάδες των γαστρεντερικών βακτηρίων και των σχετικών μεταβολιτών τους ως νέων θεραπευτικών και chemopreventive στόχους

Παράθεση:. Weir TL, Manter DK, Sheflin AM, Barnett BA, Heuberger AL, Ryan EP (2013) Σκαμπό microbiome και διαφορές μεταβολιτών μεταξύ καρκίνου του παχέος εντέρου Οι ασθενείς και οι υγιείς ενήλικες. PLoS ONE 8 (8): e70803. doi: 10.1371 /journal.pone.0070803

Επιμέλεια: Bryan A. White, Πανεπιστήμιο του Ιλινόις, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 6 Απρίλη, 2013? Αποδεκτές: 24 του Ιούν, 2013? Δημοσιεύθηκε: 6 Αυγ, 2013

Copyright: © 2013 Weir et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από ΝΙΗ NCI R03CA150070, Experiment Station Κολοράντο Γεωργία (CAES), και Shipley Ιδρύματος. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

ένα υγιές γαστρεντερικό σύστημα στηρίζεται σε μια ισορροπημένη ζώντες οργανισμούς συμβιωτικών για τη ρύθμιση των διαδικασιών όπως είναι οι διατροφικές ενέργειας συγκομιδή [1], το μεταβολισμό των μικροβιακών και των παράγωγων υποδοχής χημικών ουσιών [2], και το ανοσοποιητικό διαφοροποίηση [3]. Συσσωρευμένα στοιχεία δείχνουν ότι η παρουσία παθογόνων μικροβιακών οργανισμών ή μια ανισορροπία στη μητρική βακτηριακή κοινότητα συμβάλλει στην ανάπτυξη ορισμένων καρκίνων του γαστρεντερικού. Μια αιτιολογική σχέση μεταξύ καρκίνου του στομάχου και

Helicobacter pylori

έχει καθιερωθεί [4], που οδηγεί στην υπόθεση ότι οι άλλοι οργανισμοί υποδοχής που σχετίζονται εμπλέκονται στην αιτιολογία του καρκίνου.

Μια συσχέτιση μεταξύ καρκίνου του παχέος εντέρου ( CRC) και συμβιωτικών βακτηρίων έχει υποψίες για δεκαετίες. Για παράδειγμα,

Streptococcus infantarius

(πρώην

S. Bovis

) έγιναν διαγνωστικά σημαντικό αφού αναγνωρίστηκε ότι βακτηριαιμία λόγω οργανισμού αυτού ήταν συχνά σχετίζεται με ορθοκολικό νεοπλασματική νόσο [5], [6] . Ωστόσο, οι πρώτες μελέτες συνδέουν γένη βακτηρίων με τον κίνδυνο καρκίνου του παχέος εντέρου περιορίστηκαν σε μεθόδους που βασίζονται στον πολιτισμό που δεν αντικατοπτρίζουν την πολυπλοκότητα της γαστρεντερικής μικροχλωρίδας [7] – [9]. Ανάπτυξη της αλληλουχίας υψηλής απόδοσης διευκόλυνε λεπτομερείς έρευνες της μικροχλωρίδας του εντέρου, καθώς και μια πιο λεπτομερή και σύνθετη ορθοκολικό καρκίνο (CRC) -associated microbiome αναδύεται. Sobhani et al. [10] διαπίστωσε ότι το Bacteroides /

Prevotella

ομάδα υπερεκπροσωπούνται σε δύο σκαμπό και των βλεννογόνων δείγματα από άτομα με καρκίνο του παχέος εντέρου σε σύγκριση με τον καρκίνο χωρίς ομολόγους τους. Βρήκαν επίσης ότι

Bifidobacterium longum

,

Clostridium clostridioforme

, και

Ruminococcus bromii

υποεκπροσωπούνται σε δείγματα από αυτά τα άτομα και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η έλλειψη συσχετισμού μεταξύ το στάδιο του όγκου /μεγέθους με τις υπερ-εκπροσωπούνται πληθυσμούς πρότεινε ένα ανταποδοτικό ρόλο των βακτηρίων στην ανάπτυξη του όγκου. Δύο πρόσθετες μελέτες, που δημοσιεύθηκε ταυτόχρονα, εξετάστηκε η μικροχλωρίδα που υπάρχει στο βλεννογόνο του όγκου και των παρακείμενων υγιών ιστών των ατόμων με καρκίνο του παχέος εντέρου και δύο μελέτες αποκάλυψαν μια υπερεκπροσώπηση των

Fusobacterium spp

[11], [12], ενώ άλλες έχουν αποκάλυψαν μια πληθώρα από

Coriobacteria

και άλλα προβιοτικά είδη [13], [14].

Το ερώτημα παραμένει κατά πόσο υπερ-εκπροσώπηση συγκεκριμένων ειδών μικροβίων στα κόπρανα και βλεννογόνου δείγματα είναι ενδεικτική ενός ανταποδοτικού ρόλο στην ανάπτυξη του CRC ή συνεπεία του περιβάλλοντος του όγκου. Αν και δεν έχει αποδειχθεί η αιτιώδης ρόλος της εντερικής ζώντες οργανισμούς στην ανάπτυξη CRC, υπάρχουν στοιχεία που να υποδηλώνουν ότι η επαγωγή των προ-φλεγμονωδών αντιδράσεων από συσσιτώνες συμβάλλουν στην έναρξη και την ανάπτυξη [10] όγκου [14]. Παραγωγή γενοτοξίνες και DNA βλάπτουν ρίζες υπεροξειδίου είναι επίσης μηχανισμοί μέσω των οποίων συσσιτώνες μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη CRC [15]. Εναλλακτικά, έχει υποτεθεί ότι ορισμένα προβιοτικά βακτήρια δρουν ως ζωοτροφών όγκου, εκμεταλλευόμενοι μια οικολογική θέση που δημιουργείται από τις φυσιολογικές και μεταβολικές αλλαγές στο μικροπεριβάλλον του όγκου [14].

Για να αποσαφηνιστεί ο ρόλος της εντερικής ζώντες οργανισμούς στο η ανάπτυξη του CRC, θα είναι απαραίτητο να προχωρήσουμε πέρα ​​από ταξινομικές υπερ-εκπροσώπηση και να εξετάσει αλλαγές στο CRC συνδέονται microbiome σε ένα πιο λειτουργικό πλαίσιο. Μια σημαντική λειτουργική παράμετρος είναι το πώς συμβιωτικών οργανισμών να συμβάλουν στην ροή των μεταβολιτών και την κατανομή των διατροφικών συστατικών. Έτσι, μεταβονομικής, η μελέτη των παγκόσμιων μεταβολών σε μεταβολίτες σε απόκριση σε βιολογικούς διεγέρτες [16], είναι να εφαρμόζονται για τον προσδιορισμό και τον χαρακτηρισμό της λειτουργικής microbiome που οδηγεί μεταβολικές αλλαγές που συνδέονται με διαφορετικές δίαιτες, γονότυπους, και νοσηρές καταστάσεις [17] – [19 ]. έχουν προφίλ σκαμνί μεταβολίτης έχουν επικυρωθεί ως μέσο για την αξιολόγηση του εντέρου μικροβιακή δραστηριότητα [20] και η παρούσα μελέτη συμβάλλει στην αυξανόμενη λίστα των μικροβίων του εντέρου στην microbiome CRC, αλλά χρησιμοποιεί επίσης μια προσέγγιση μεταβονομικής να εντοπίσει πιθανές αλληλεπιδράσεις microbiome-μεταβολιτών.

Υλικά και Μέθοδοι

Δήλωση Ηθικής

Όλα τα άτομα παρείχαν ενυπόγραφη ενημερωμένη συγκατάθεση πριν τη συμμετοχή στη μελέτη. Όλα τα πρωτόκολλα των μελετών εγκρίθηκαν από το Colorado State University (αριθμοί πρωτοκόλλου 10-1670H και 9-1520H) και Πούδρα Valley Hospital Πανεπιστημίου του Institutional Review Boards Κολοράντο Συστήματος Υγείας (αριθμοί πρωτοκόλλου 10 με 1038 και 10 – 1.006).

Συλλογή δειγμάτων και DNA Extraction

δείγματα κοπράνων συλλέχθηκαν από υγιή άτομα (n = 11) και πρόσφατα διαγνωσθεί ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου (n = 10) πριν από τη χειρουργική επέμβαση για παχέος εκτομή (Πίνακας 1-σημείωση: δεν είναι όλα τα δείγματα υποβλήθηκαν σε όλες τις αναλύσεις. Βλέπε πίνακα 1 υποσημείωση). Κριτήρια αποκλεισμού για όλους τους συμμετέχοντες περιλαμβάνονται η χρήση των αντιβιοτικών εντός δύο μηνών από τη συμμετοχή στη μελέτη, και την τακτική χρήση των ΜΣΑΦ, στατίνες, ή προβιοτικά. Τα άτομα που ανέφεραν χρόνιες παθήσεις του εντέρου ή τροφικές αλλεργίες /διατροφικούς περιορισμούς αποκλείστηκαν επίσης από τη μελέτη. Πρόσθετες αποκλεισμού για ασθενείς CRC περιλαμβάνονται χημειοθεραπεία ή ακτινοβολία θεραπείες πριν από την επέμβαση. δείγματα κοπράνων προβλέπονταν αναλύσεις πριν από τη χορήγηση οποιασδήποτε προ-εγχειρητική αντιβιοτικά ή προετοιμασία του εντέρου. Τα δείγματα μεταφέρονται στο εργαστήριο μέσα σε 24 ώρες μετά τη συλλογή από τους συμμετέχοντες στην έρευνα. δείγματα κοπράνων ομογενοποιούνται, και τρία επιμέρους δείγματα συλλέχθηκαν με αποστειρωμένο μπατονέτες. DNA εκχυλίστηκε από όλα τα δείγματα χρησιμοποιώντας κιτ εκχύλισης MoBio Powersoil DNA (MoBio, Carlsbad, CA) σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή και αποθηκεύονται στους -20 ° C πριν από την ενίσχυση βήματα.

Η

Pyrosequencing Ανάλυση

ενίσχυση της περιοχής V4 του γονιδίου βακτηριακού 16S rRNA εκτελέστηκε εις τριπλούν χρησιμοποιώντας εκκινητές 515F και 806R σημασμένο με 12-bp διόρθωσης σφάλματος barcodes Golay [21]. Είκοσι μλ αντιδράσεις που περιέχουν 5 Prime Hot Κύριο Μείγμα (5 Prime, Inc., Gaithersburg, MD) ενισχύθηκαν στους 94 ° C για 5 λεπτά που ακολουθείται από 35 κύκλους των 94 ° C για 1 λεπτό, 63 ° C για 1 λεπτό, και 72 ° C για 1 λεπτό που ακολουθείται από μια τελική επέκταση στους 72 ° C για 10 λεπτά. Επαναληπτικές αντιδράσεις PCR από κάθε δείγμα συνενώθηκαν και καθαρίστηκαν επί πηκτής χρησιμοποιώντας το κιτ GenElute Gel Extraction (Sigma-Aldrich, St. Louis, ΜΟ), που ακολουθείται από μία επιπλέον κάθαρση με χάντρες AMpure (Beckman Coulter, Indianapolis, ΙΝ) και ποσοτικοποιούνται με τη PicoGreen DNA Δοκιμασία (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) πριν από την συγκέντρωση της βιβλιοθήκης. Pyrosequencing πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο σύμβασης με το Πανεπιστήμιο του Engencore αλληλουχίας Διευκόλυνσης της Νότιας Καρολίνας, χρησιμοποιώντας ένα 454 Life Sciences GS FLX συστήματος με πρότυπο χημεία.

Όλα ακολουθία διαβάσετε μοντάζ και επεξεργασία έγινε με Mothur Ver. 1.25 [22], χρησιμοποιώντας τις προεπιλεγμένες ρυθμίσεις, εκτός αν αναφέρεται διαφορετικά. Εν συντομία, ακολουθία διαβάζει ήταν (i) καθαρισμένα (bdiff = 0, pdiff = 0, qaverage = 25, MINLENGTH έως = 100, maxambig = 0, maxhomop = 10)? (Ii) να ευθυγραμμίζονται με την ευθυγράμμιση SILVA βακτηριακή-υποσύνολο διαθέσιμες στην ιστοσελίδα Mothur (https://www.mothur.org)? (Iii) διηθείται για την απομάκρυνση κάθετα κενά? (Iv) ελέγχονται για πιθανή χίμαιρες με τη χρήση της μεθόδου uchime? (V) ταξινομούνται με τη χρήση της βάσης δεδομένων Πράσινη Γονίδια (https://www.mothur.org) και την αφελή Baysian ταξινομητή [23] ενσωματωμένα σε Mothur. Όλες οι σειρές προσδιορίζονται ως χλωροπλάστες αφαιρέθηκαν? (Vi) ακολουθίες ελέγχθηκαν (βελτιστοποίηση = MINLENGTH έως το τέλος, τα κριτήρια = 95) και φιλτράρεται (κάθετη = T, ατού =.), Έτσι ώστε όλες οι ακολουθίες που καλύπτει το ίδιο γενετικό χώρο? και (vii) όλες οι ακολουθίες προ-συγκεντρωμένα (διαφ = 2) για την απομάκρυνση ενδεχόμενων θόρυβο Pyrosequencing και συγκεντρωμένα (calc = onegap, coutends = F, μέθοδο = πλησιέστερο) σε Otus [24]. Για να αφαιρέσετε την επίδραση του μεγέθους του δείγματος στις μετρήσεις σύνθεση της κοινότητας, υπο-δείγματα των 1250 αναγνώσεις επιλέχθηκαν τυχαία από κάθε δείγμα κοπράνων. Μετά την ομαδοποίηση ακολουθία διαβάζει σε Otus (δηλαδή, πλησιέστερων γειτόνων στο 3% γενετική απόσταση) ή phylotypes (δηλαδή, σειρές που ταιριάζουν σε ένα κοινό γένος στη Βάση Δεδομένων Πράσινο Γονίδια), οι επαναληπτικές υπο-δείγματα κατά μέσο όρο για να δώσει μία ενιαία κοινότητα προφίλ για κάθε δείγμα. Το μέγεθος του δείγματος ανεξάρτητες τιμές για την κοινότητα περιγραφέων ποικιλομορφία άλφα, όπως παρατήρησε τον πλούτο των ειδών (

S

obs

), οι εκτιμήσεις Chao1 του συνόλου των ειδών πλούτο (

S

Chao

), η ποικιλομορφία του Shannon (

η «

) και ομαλότητα (

E

H

), και την ποικιλομορφία του Simpson (1-Δ) και ομαλότητα (Ε

D) καθορίστηκαν με την τοποθέτηση ενός 3- παράμετρος εκθετική καμπύλη [

y

=

y0

+

ένα

(1-ε

-bx

)] για αιθέρια παραμέτρους σε ένα εύρος από 100 έως 1250 ακολουθία διαβάζει, όπου η ασυμπτωτική μέγιστα είναι ίση με το άθροισμα των

y0

και

ένα

. Πραγματικός αριθμός των ειδών που υπολογίστηκαν ως S

H = exp (Η ‘) για δείκτη του Shannon και S

D = 1 /D για Σίμπσον. Όλα τα δεδομένα ακολουθίας είναι διαθέσιμα στο κοινό μέσω της ακολουθίας Διαβάστε Αρχείο (SRA) υπό τον αριθμό πρόσβασης μελέτη ERP002217, η οποία είναι διαθέσιμη στον παρακάτω σύνδεσμο: https://www.ebi.ac.uk/ena/data/view/ERP002217.

μη στοχευόμενους προφίλ του μεταβολίτου και Μέθοδοι Επεξεργασίας δεδομένων

εκατό χιλιοστόγραμμα λυοφιλοποιημένου δείγματος κοπράνων εκχυλίστηκαν δύο φορές με 1 ml 3:02:02 ισοπροπανόλη: ακετονιτρίλιο: ύδωρ περιστράφηκε στις 14000 rpm για 5 λεπτά και τα υπερκείμενα συνδυάστηκαν. Το εκχύλισμα ξηραίνεται χρησιμοποιώντας ένα speedvac, επαναιωρήθηκαν σε 50 μL πυριδίνης που περιέχει 15 mg /mL υδροχλωρικής μεθοξυαμίνης, επωάζονται στους 60 ° C για 45 λεπτά, κατεργασία με υπερήχους για 10 λεπτά, και επωάστηκαν για επιπλέον 45 λεπτά στους 60 ° C. Στη συνέχεια, 50 μL από Ν-μεθυλο-Ν-τριμεθυλοσιλυλοτριφθοροακεταμίδιο με 1% τριμεθυλοχλωροσιλάνιο (MSTFA + 1% TMCS, Thermo Scientific) προστέθηκε και τα δείγματα επωάστηκαν στους 60 ° C για 30 λεπτά, φυγοκεντρήθηκε στα 3000 χ g για 5 λεπτά, ψύχθηκε σε θερμοκρασία δωματίου, και 80 μι του υπερκειμένου μεταφέρθηκε σε ένα γυάλινο ένθεμα 150 μι σε ένα φιαλίδιο αυτόματου δειγματολήπτη GC-MS. Οι μεταβολίτες ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας ένα ίχνος GC Ultra συζευγμένο με ένα Thermo DSQ II (Thermo Scientific). Τα δείγματα εγχύθηκαν σε αναλογία χωρισμού 1:10 δύο φορές σε διακριτές τυχαιοποιημένες μπλοκ. Διαχωρισμός συνέβη χρησιμοποιώντας μια στήλη 30 m TG-5MS (Thermo Scientific, 0,25 mm ΙΟ, πάχος φιλμ 0.25 μm) με ένα ρυθμό ροής αερίου 1,2 mL /min ηλίου, και το πρόγραμμα αποτελούνταν από 80 ° C για 30 δευτερόλεπτα, μια ράμπα 15 ° C ανά λεπτό έως 330 ° C, και ένα 8 λεπτά αναμονή. Μάζες μεταξύ 50 έως 650

m /z

σαρώθηκαν σε 5 σαρώσεις /sec μετά ιονισμού πρόσκρουσης ηλεκτρονίων. Για κάθε δείγμα, μια μήτρα μοριακά χαρακτηριστικά, όπως ορίζεται από το χρόνο κατακράτησης και της μάζας (

m /z

) δημιουργήθηκε με τη χρήση του λογισμικού XCMS [25]. Χαρακτηριστικά κανονικοποιήθηκαν σε συνολικό ρεύμα ιόντων, και η σχετική ποσότητα κάθε μοριακό χαρακτηριστικό προσδιορίστηκε με την μέση περιοχή της χρωματογραφικής κορυφής ανάμεσα επαναληπτικές ενέσεις (n = 2). Μοριακά χαρακτηριστικά διαμορφώθηκαν σε ομάδες κορυφής χρησιμοποιώντας λογισμικό AMDIS [26], και φάσματα σαρώθηκαν στο Εθνικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Προτύπων (www.nist.gov) και Golm (https://gmd.mpimp-golm.mpg.de/) μεταβολίτη βάσεις δεδομένων για την αναγνώριση.

SCFA προσδιορισμού.

δείγματα κοπράνων εκχυλίστηκαν για τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου με ανάμιξη 1 g κατεψυγμένων κοπράνων με οξινισμένο νερό (ρΗ 2.5) και κατεργασία με υπερήχους για 10 λεπτά. Τα δείγματα φυγοκεντρήθηκαν και διηθήθηκαν μέσω ηθμών νάιλον 0,45 μΜ και αποθηκεύτηκαν στους -80 ° C πριν από την ανάλυση. Τα δείγματα αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας ένα ίχνος GC Ultra συζευγμένο με ένα σάρωσης Thermo DSQ II από

m /z

50-300 με ρυθμό 5 σαρώσεις /δευτερόλεπτο στον τρόπο λειτουργίας πρόσκρουσης ηλεκτρονίων. Τα δείγματα εγχύθηκαν σε μία αναλογία 10:01 split, και η είσοδος διατηρήθηκε στους 22 ° C και η γραμμή μεταφοράς κρατήθηκε στους 230 ° C. Ο διαχωρισμός επιτεύχθηκε σε 30 m TG-WAX-Α στήλη (Thermo Scientific, 0,25 mm ΙΟ, 0,25 μm πάχος φιλμ), χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα θερμοκρασία 100 ° C για 1 λεπτό, κλιμακωτό στους 8 ° C ανά λεπτό έως 180 ° C, που πραγματοποιήθηκε στους 180 ° C για ένα λεπτό, αυξήθηκε κλιμακωτά σε 200 ° C σε 20 ° C /λεπτό, και διατηρήθηκε στους 200 ° C για 5 λεπτά. ροή του φορέα ηλίου πραγματοποιήθηκε σε 1,2 ml ανά λεπτό. Peak περιοχές ενσωματώθηκαν από το λογισμικό Thermo Quan χρήση επιλεγμένων ιόντων για κάθε ένα από τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου, καθώς και περιοχές ομαλοποιήθηκαν σε συνολικό σήμα.

Στατιστική Ανάλυση

Οι διαφορές στις βακτηριακές phylotypes και παγκόσμιο μεταβολίτες μεταξύ δειγμάτων από υγιή άτομα και ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας AMOVA και φοιτητή t-tests με σημασία αποκοπής & lt? 0,01. Phylotypes και οι μεταβολίτες που ήταν σημαντικά διαφορετική μεταξύ των ομάδων περαιτέρω εξευγενισμένα αφαιρώντας δείκτες που είχαν λιγότερους από 25 στο σύνολο διαβάζει (βακτήρια) ή οριακά σήματα υποβάθρου (μεταβολίτες) ή ότι ήταν παρούσα σε λιγότερα από 3 μεμονωμένα δείγματα. Οι συγκεντρώσεις μικρής αλυσίδας λιπαρών οξέων προσδιορίστηκαν σε δύο χωριστές χρωματογραφικές δοκιμές, έτσι ένας σταθμισμένος μέσος όρος υπολογίστηκε για κάθε ποσοτικοποιηθεί ένωσης και στατιστικές διαφορές μεταξύ των δειγμάτων κοπράνων από υγιή άτομα και ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας ένα μεικτό μοντέλο ANOVA με το πείραμα που αντιπροσωπεύουν ένα τυχαίο αποτέλεσμα και την κατάσταση της νόσου ως σταθερό αποτέλεσμα (XLSTAT 2011,1, Addinsoft Corp, Παρίσι, Γαλλία). Οι συσχετίσεις μεταξύ των μεταβολιτών και των βακτηρίων προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας r του Pearson με μια μέτρια συσχέτιση συμβολίζεται με ένα r≥0.50 και μια ισχυρή συσχέτιση που συμβολίζεται με ένα r≥0.70.

Αποτελέσματα και Συζήτηση

άλφα και βήτα Διαφορετικότητα στα κόπρανα βιόκοσμο

Τυπική κοινότητα περιγραφείς της διαφορετικότητας άλφα για τη μοριακή μικροβιακή δεδομένων περιλαμβάνουν πραγματική και η εκτιμώμενη πλούτο OTU, και οι δείκτες της ποικιλομορφίας του πληθυσμού και την ομοιομορφία. Σε συστήματα όπου τα παθογόνα εισάγονται (π.χ.

Helicobacter pylori)

, υπάρχουν αξιοσημείωτες μειώσεις στις εκτιμήσεις της διαφορετικότητας και ομαλότητα [27] γεγονός που υποδηλώνει ότι οι δείκτες αυτοί μπορεί να είναι χρήσιμο πρόβλεψης της μόλυνσης. Εξετάσαμε αυτών των παραμέτρων σε δείγματα κοπράνων από υγιή άτομα και τα άτομα με CRC για να δούμε εάν θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως προγνωστικοί δείκτες της νόσου state.We παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στη γενετική απόσταση 3% στο μέσο όρο διαφορετικότητα ή η ομαλότητα των κοπράνων μικροβιακών κοινοτήτων από υγιή τα άτομα σε σύγκριση με εκείνους με CRC (Πίνακας S1). Η μέση κάλυψη που λαμβάνονται από το 1250 έχει ως εξής ανά δείγμα ήταν 84% και 86% σε υγιείς και καρκίνου του παχέος εντέρου δείγματα, αντίστοιχα. Η μέση πραγματική διαφορετικότητα της κάθε ομάδας πρότεινε μια τάση προς υψηλότερες βακτηριακής ποικιλότητας σε δείγματα κοπράνων των υγιών ατόμων (S

H = 63

, S

D = 20) σε σύγκριση με εκείνους από τους ασθενείς CRC (S

H = 46

, S

D = 15)? Ωστόσο, η διακύμανση μεταξύ των ατόμων ήταν πολύ μεγάλη για να επιτευχθεί στατιστική σημαντικότητα. Με βάση αυτά τα δεδομένα, προτείνουμε ότι περιγραφείς ποικιλομορφία άλφα της μικροχλωρίδας κοπράνων δεν είναι ενδεικτικά της κατάστασης της νόσου στη CRC? αν και ένας περιορισμός αυτής της μελέτης είναι ότι μόνο τα δείγματα κοπράνων και δεν βλεννογόνο ιστό αναλύθηκαν. Ωστόσο, παρά τις εγγενείς διαφορές στα κόπρανα και βλεννογόνου μικροβιακών κοινοτήτων ευρήματά μας συνάδουν με άλλες δημοσιευμένες εκθέσεις των συνολικών εκτιμήσεων βακτηριακής ποικιλότητας και την ομοιομορφία μεταξύ CRC και υγιές σκαμνί και ιστών /mucosasamples [10].

Αυτή η ενδο-ατομική διακύμανση ήταν επίσης εμφανής στις εκτιμήσεις της διαφορετικότητας βήτα, όπου ένας χαμηλός βαθμός ομοιότητας στη γενική κοινότητα σύνθεση της μικροβιακής μεταξύ ατόμων παρατηρήθηκε, όπως προσδιορίζεται με τη χρήση της μη σταθμισμένη απόσταση Jaccard (J

class) για να συγκρίνουν την ένταξη της κοινότητας (Εικόνα 1Α) και Yue και τον Clayton [28] δείκτης (Θ

YC) να συγκρίνουν κοινοτικές δομές (Εικόνα 1Β). Λόγω της μεταβολής αυτής, δεν μοτίβα στη συνολική σύνθεση της κοινότητας σημειώθηκαν μεταξύ των δειγμάτων κοπράνων από ασθενείς CRC και υγιή άτομα.

Η

Ταξινομική Διαφορές μεταξύ CRC και υγιή δείγματα κοπράνων

Η κατάσταση της νόσου της μελέτης οι συμμετέχοντες δεν οδηγούν συνολική δομή της κοινότητας της μικροχλωρίδας κοπράνων, και η σύνθεση και η σχετική αφθονία των μεγάλων φύλα είναι παρόμοια, αν και υπήρξε μια μη σημαντική τάση προς υψηλότερες Verrucomicrobia σε δείγματα από ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου (Σχήμα 2). Υπήρχαν επίσης υψηλότερα επίπεδα Synergetes στην ομάδα του καρκίνου, αλλά αυτή οδηγήθηκε από ένα μόνο άτομο με εξαιρετικά υψηλό ποσοστό αυτής φύλα και δεν ήταν αντιπροσωπευτική του συνόλου του πληθυσμού αλληλουχία του καρκίνου. Ωστόσο, στο γένος /είδος επίπεδο υπήρχε ένας αριθμός από OTU του που ήταν σημαντικά υποεκπροσωπούνται στα κόπρανα των ασθενών με καρκίνο του παχέος εντέρου σε σύγκριση με υγιή άτομα (Πίνακας 2). Αυτά περιλαμβάνουν αρκετές Gram-αρνητικών

Bacteroides

και

Prevotella spp

. που έχουν προηγουμένως απομονωθεί από ανθρώπινα κόπρανα, αλλά δεν είναι καλά χαρακτηρισμένοι σε σχέση με τον ρόλο τους στην εντερική λειτουργία ή τη γενική υγεία. Δύο από τα

Prevotella

είδη εντοπίστηκαν δεν ήταν μόνο υπό-εκπροσωπούνται, αλλά ήταν εντελώς απούσα από τα δείγματα καρκίνου του παχέος εντέρου που αναλύθηκαν.

Prevotella

ήταν ένα κυρίαρχο γένη που αναφέρθηκαν στα κόπρανα από τα παιδιά σε μια αγροτική κοινότητα στην Μπουρκίνα Φάσο, αλλά απουσιάζει από μια ομάδα Ιταλών τα παιδιά, και οι συγγραφείς της μελέτης υπέθεσαν ότι

Prevotella

βοήθησε τη μεγιστοποίηση της ενεργειακής συγκομιδή από ένα φυτό με βάση τη διατροφή [29]. Ως εκ τούτου, είναι πιθανό ότι τα υψηλότερα επίπεδα του

Prevotella

στην υγιή ομάδα μπορεί να αντανακλούν διαφορές στην πρόσληψη ινών και άλλων φυτικών ενώσεων σε σύγκριση με τα άτομα με καρκίνο του παχέος εντέρου. Στο επίπεδο γένους, Shen et al [30] βρήκαν την

Bacteroides spp.

Να εμπλουτιστεί σε κολικό ιστό από υγιή άτομα, σε σύγκριση με αδένωμα ιστό. Lachnospiracae και τα μέλη των γενών

Dorea

και

Ruminococcus

επίσης previosly αναφερθεί ως κυρίαρχο phylotypes διαφορές μεταξύ υγιών και καρκινικών δειγμάτων ιστού [13] οδήγηση. Το άλλο Otus που εντοπίστηκαν, όπως το

Dialister spp.

Και

Megamonas spp

. δεν έχουν προηγουμένως αναφερθεί σε σχέση με τον καρκίνο του παχέος εντέρου? Ωστόσο, μειωμένη πληθυσμοί

Dialister invisus

έχουν αναφερθεί στη νόσο του Crohn [31].

H αριθμοί δείγματος δείχνουν δείγματα από υγιείς ενήλικες ενώ η ονομασία C σημαίνει δείγματα από ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου.

η

Υπήρχαν λιγότερες αναγνωρίσιμα βακτήρια που ήταν υπερ-εκπροσωπούνται στον πληθυσμό καρκίνου του παχέος εντέρου (Πίνακας 3). Πιο συγκεκριμένα, παρατηρήσαμε ότι τα βακτήρια βλεννίνη αποικοδόμησης,

Akkermansia muciniphila

, το οποίο αντιπροσώπευε ένα σχετικά μεγάλο ποσοστό του συνόλου των αλληλουχιών, ήταν παρόν σε ένα σημαντικά μεγαλύτερο ποσοστό στα κόπρανα των ασθενών με καρκίνο του παχέος εντέρου. Αυτό το βακτήριο είναι ένα κοινό μέλος της κολονικής μικροχλωρίδας και δείχθηκε πρόσφατα να μειωθεί στο σύνδρομο του ευερέθιστου εντέρου και η Νόσος του Crohn [32]? Ωστόσο, μια πιο πρόσφατη έκθεση έδειξε αυξημένη

A. muciniphila

σε ελκώδη κολίτιδα σχετιζόμενη θυλακίτιδας [33]. Δύο τύποι βλεννινών, MUC1and MUC5AC, οι reportedely υπερεκφράζεται σε καρκίνους του παχέος εντέρου [34], υποδηλώνοντας ότι παρατηρείται μας CRC-σχετικές αυξήσεις σε

A. muciniphila

πληθυσμών μπορεί να οφείλεται στην αυξημένη διαθεσιμότητα του υποστρώματος.

Citrobacter farmeri

, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιήσουν το κιτρικό ως μοναδική πηγή άνθρακα ήταν επίσης υψηλότερη σε δείγματα από ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου, αλλά αντιπροσώπευε ένα πολύ μικρότερο ποσοστό του συνόλου των βακτηριακών αλληλουχιών.

Citrobacter farmeri

είναι μεταξύ μιας ομάδας των βακτηρίων του εντέρου που περιλαμβάνει πολλαπλά παθογόνα είδη όπως

Salmonella

και

Shigella,

και η οποία έχει αρυλαμίνη

Ν

ακετυλοτρανσφεράση δραστηριότητα που μπορεί να εμπλέκονται στην ενεργοποίηση των καρκινογόνων ουσιών και ξενοβιοτικών μεταβολισμό [35].

Η

Η ηλικία και το ΒΜΙ αντιπροσωπεύουν άλλους παράγοντες που παίζουν ρόλο στη διαμόρφωση των εντερικών μικροβιακών κοινοτήτων. Αρκετές αναφορές έχουν δείξει μία συσχέτιση μεταξύ της αναλογίας του Bacteroidetes να Firmicutes και την παχυσαρκία [1]. Διενεργήσαμε γραμμικές παλινδρομήσεις μεταξύ της σχετικής αφθονίας του καθενός από τα είδη που διέφεραν σημαντικά μεταξύ CRC και υγιή κόπρανα (βλέπε πίνακες 2 και 3) και ΔΜΣ και είδε σημαντικές συσχετίσεις (Πίνακας S2). Επιπλέον, η γήρανση έχει συσχετισθεί με μια μείωση στην προστατευτική αναερόβιων συμβιωτικών, όπως

Feacalibacterium prausnitzii,

και μια αύξηση σε ποσοστό

E. coli

[

36

]. Κάναμε βρούμε μια αρνητική συσχέτιση μεταξύ της ηλικίας των συμμετεχόντων και

Dorea formicagens

(R

2 = 0,354? P = 0,041) και

Ruminococcus obeum

(R

2 = 0.434 ? p = 0.020), και τα δύο μέλη της ομάδας Clostridium XIVa, υποδηλώνοντας ότι οι διαφορές μεταξύ ομάδων σε σχέση με αυτά τα δύο είδη μπορεί να είναι αποτέλεσμα των διαφορών στην μέση ηλικία των συμμετεχόντων σε κάθε ομάδα αντί της κατάστασης της νόσου CRC. Για τις γνώσεις μας, η μείωση του πληθυσμού των μελών της ομάδας Clostridium XIVa δεν έχει προηγουμένως συνδέονται με τη γήρανση, αλλά έχει συσχετισθεί με dysbiosis σχετίζεται με εντερικές φλεγμονώδεις καταστάσεις, όπως η νόσος του Crohn [37]. Κανένα από τα άλλα βακτηριακά είδη που προσδιορίζονται συσχετίστηκαν με την ηλικία (Πίνακας S3). Ως εκ τούτου, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η πλειοψηφία των taxa που διέφερε σημαντικά σε δείγματα κοπράνων μεταξύ υγιών και CRC ομάδες ήταν αποτέλεσμα της κατάστασης της νόσου και όχι από διαφορές στην ηλικία ή ΔΜΣ.

μικρής αλυσίδας λιπαρών οξέων Ανάλυση

λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας (SCFA), κυρίως βουτυρικό, είναι ευρέως μελετηθεί μικροβιακοί μεταβολίτες αναφέρεται ότι έχουν αντι-ογκογόνο επιδράσεις [38]. SCFA που απορροφώνται εύκολα και να χρησιμοποιηθούν σε ιστούς ξενιστή έτσι ανίχνευση στα κόπρανα είναι τυπικά θεωρείται ως ένδειξη της παραγωγής μεγαλύτερη από εκείνη που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τον ξενιστή [29]. Εμείς και άλλοι [10], [13] έχουν παρατηρήσει ότι τα είδη των βακτηρίων που παράγουν βουτυρικό, όπως

Ruminococcus spp

. και

Pseudobutyrivibrio ruminis

, ήταν χαμηλότερες σε δείγματα κοπράνων από ασθενείς CRC σε σύγκριση με υγιείς μάρτυρες. Ως εκ τούτου, εμείς ποσοτικοποιηθεί αρκετά βραχείας αλύσου λιπαρά οξέα από κατεψυγμένα δείγματα κοπράνων. Οι τρεις μεγάλες παραγόμενων SCFA ως μικροβιακοί μεταβολίτες, οξικό, προπιονικό, και βουτυρικό, ήταν όλοι ανιχνεύεται ως ήταν βαλερικό, ισοβουτυρικό, ισοβαλερικό, καπροϊκό, επτανοϊκό και οξέα. Μεταξύ αυτών, το οξικό και βαλερικό οξέα ήταν σημαντικά υψηλότερα σε δείγματα κοπράνων από ασθενείς CRC (ρ & lt? 0,0001 και ρ = 0,024 αντίστοιχα), ενώ το βουτυρικό οξύ ήταν σημαντικά υψηλότερη στα κόπρανα υγιών ατόμων (ρ & lt? 0,0001? Σχήμα 3). Δεν ανιχνεύθηκαν διαφορές στην προπιονικό οξύ μεταξύ των δύο ομάδων. Το βουτυρικό θεωρείται ως ένα από τα πιο σημαντικά θρεπτικά συστατικά για την κολονοκύτταρα, και μόνα τους ή σε συνδυασμό με προπιονική έχει αποδειχθεί ότι μειώνει τον πολλαπλασιασμό και επάγει απόπτωση σε ανθρώπινα καρκινώματα του παχέος εντέρου [39]. Αν και οξεικό είναι ένα σημαντικό SCFA για τη διατήρηση του παχέος υγεία και ως ένα μόριο πρόδρομος για την παραγωγή ενδογενούς χοληστερόλης, αυξημένα επίπεδα αυτού του μεταβολίτη έχουν προηγουμένως συσχετιστεί με CRC σε ανθρώπους [40]. Acetate μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή βουτυρικού και αναλογική διαφορές σε αυτές τις μεταβολίτες μεταξύ CRC και υγιή δείγματα μπορεί να αντανακλά μια μείωση του κόλου μικρόβια που μπορεί να διεξάγεται αυτή η αντίδραση σε δείγματα CRC ή μπορεί να είναι ένα αποτέλεσμα της αποικοδόμησης της βουτυρικού σε οξικό υπό χαμηλή κολονική pH που συνδέονται με CRC. Παρατηρήσαμε επίσης σημαντικά υψηλότερες σχετικές συγκεντρώσεις του ισοβουτυρικού (ρ & lt? 0,0001) και ισοβαλερικό οξύ (p = 0,002) σε δείγματα από άτομα με CRC (Σχήμα 3). αποτέλεσμα αυτών των δύο SCFA από βακτηριακό μεταβολισμό των διακλαδισμένης αλυσίδας αμινοξέων βαλίνη και λευκίνη, η οποία ήταν επίσης υψηλότερη σε δείγματα κοπράνων CRC (Πίνακας 4), και μπορεί να ευθύνεται για τις σημαντικές αυξήσεις που παρατηρούνται σε αυτές τις δύο SCFAs στον πληθυσμό CRC.

το οξικό οξύ, βαλερικό οξύ, ισοβουτυρικό οξύ, και οι συγκεντρώσεις ισοβαλεριανικό οξύ ήταν αναλογικά υψηλότερο, ενώ η αντι-πολλαπλασιαστική ΛΟΜΑ, βουτυρικό οξύ ήταν σημαντικά χαμηλότερη.

η

Παγκόσμια Σκαμνί μεταβολίτες

δείγματα κοπράνων επιτρέπει την αξιολόγηση των βακτηρίων που κατοικούν στον εντερικό αυλό, και ως εκ τούτου, οι σκαμνί μικρά μόρια θεωρείται ότι προκύπτει από συν-μεταβολισμό ή μεταβολική ανταλλαγή μεταξύ μικρόβια και κύτταρα-ξενιστές [13]. Παγκόσμια μεταβολίτης προφίλ εκτελείται εδώ για λυοφιλοποιημένα δείγματα κοπράνων που παρέχονται γνώσεις σχετικά με τη σχέση μεταξύ μικροβιακών πληθυσμών και των μεταβολιτών, και προσφέρονται για την ταυτοποίηση νέων CRC μεταβολικών βιοδείκτες. Η εποπτευόμενη τεχνική πολυπαραγοντική ανάλυση, ορθή προβολή σε λανθάνουσα Δομές-Διαχωριστική Ανάλυση (OPLS-DA), η οποία διευκολύνει την ερμηνεία από ξεχωριστά μοντελοποίηση πρόβλεψης και ορθογώνια (μη πρόβλεψης) μεταβλητών, χρησιμοποιήθηκε για να προσδιοριστεί εάν η μη στοχευμένη προφίλ GC-MS ήταν πρόβλεψης της νοσηρής κατάστασης του δότη. Η OPLS-DA αποδειχθεί ικανοποιητική μοντελοποίηση και τη δυνατότητα πρόβλεψης για αυτό το σύνολο δεδομένων (R2Y = 0,986? QY2 = 0,927), αποκαλύπτοντας μια σαφής διαχωρισμός μεταξύ των χαρακτηριστικών σκαμνί του μεταβολισμού των δύο ομάδων (Σχήμα 4), γεγονός που υποδηλώνει ότι η παρουσία ή η απουσία του CRC είναι ένα σημαντικό παράγοντας που οδηγεί τη μεταβλητότητα σε μεταβολίτες κοπράνων.

η

σε σύγκριση με υγιείς μάρτυρες, η ανάλυση κοπράνων μεταβολιτών αποκάλυψε 11 αμινοξέα που παρουσίασαν αύξηση 41-80% σε δείγματα κοπράνων των ατόμων με CRC (Πίνακας 4). Λόγοι που θα μπορούσαν να ευθύνονται για αυτό το CRC-σχετική αύξηση στην αμινο συγκεντρώσεις οξέος μπορεί να περιλαμβάνουν, αλλά δεν περιορίζονται σε διαφορές στις καταναλωτικές συνήθειες πρωτεΐνη, φλεγμονή που προκαλείται από τη μείωση στην απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών, και αυξημένη autophagy που σχετίζονται με τα καρκινικά κύτταρα με αποτέλεσμα την συσσώρευση του ελεύθερου αμινοξέος πισίνες [41]. Η μικροβιακή αποικοδόμηση των διατροφικών πρωτεϊνών στο άπω κόλον είναι μια putreficative διαδικασία που έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή τοξικών αμινών, και μπορεί να ευθύνεται για τα αυξημένα ελεύθερα αμινοξέα που παρατηρήσαμε σε δείγματα κοπράνων CRC. Μια αυξημένη συγκέντρωση όλων των αμινοξέων εκτός γλουταμίνη αναφέρθηκε προηγουμένως στο στομάχι και όγκων του παχέος εντέρου ιστούς σε σύγκριση με υγιή ιστό [42]. Οι συγγραφείς υπέθεσαν ότι τα καρκινικά κύτταρα μπορεί να εμφανίζουν αυξημένη δραστηριότητα νλουταμινάσης με αποτέλεσμα την μετατροπή γλουταμίνη σε γλουταμινικό. Σε συμφωνία με τα ευρήματα αυτά, είδαμε επίσης μία μεγάλη αύξηση, περίπου 76%, σε γλουταμικό χωρίς αντίστοιχη αύξηση σε γλουταμίνη σε δείγματα κοπράνων από ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου. Μια άλλη πρόσφατη μελέτη χρησιμοποιώντας NMR για τον προσδιορισμό και την ανίχνευση μεταβολιτών από εκχυλίσματα κοπράνων νερό από υγιή και CRC δείγματα έδειξαν ότι τα δείγματα CRC είχε περίπου 1,5 φορές υψηλότερα επίπεδα από κυστεΐνη, προλίνη, λευκίνη και [43]. Οι αυξημένες συγκεντρώσεις του προλίνη, σερίνη, θρεονίνη και που παρατηρήθηκαν σε δείγματα CRC θα μπορούσε επίσης να είναι το αποτέλεσμα από την αποικοδόμηση του εντερικού βλεννίνες, οι οποίες κατά κύριο λόγο αποτελούνται από γλυκοπρωτεϊνών πλούσια σε αυτά τα αμινοξέα [44]. Αυτό είναι σύμφωνο με τον εμπλουτισμό του

Akkermansia muciniphila

, ένα βλεννίνη αποικοδόμησης βακτήρια, παρατηρήθηκε σε δείγματα κοπράνων CRC? αν και είδαμε κανένα ισχυρή συσχέτιση μεταξύ της σχετικής αναλογίας αυτών των βακτηρίων και συγκεκριμένες συγκεντρώσεις αμινοξέων.

Υπήρχαν υψηλότερα επίπεδα γλυκερόλης καθώς και αρκετές ακόρεστα λιπαρά οξέα ανιχνεύθηκαν στα δείγματα κοπράνων από υγιή άτομα. Ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα έχουν ένα γνωστό σύστημα μεταφοράς για την πρόσληψη γλυκερίνης, προτείνοντας κόπρανα γλυκερίνη μπορεί να είναι χαμηλότερη σε CRC λόγω του γεγονότος ότι παραλαμβάνεται από τα κύτταρα του όγκου. Εναλλακτικά, βακτηριακά λιπάσες παρούσα σε υγιή άτομα μπορεί να διευκολύνει τον μεταβολισμό των διαιτητικών και ενδογενώς παραγόμενης τριακυλογλυκερολών, με αποτέλεσμα τα τελικά προϊόντα αποδόμησης της γλυκερίνης και ελεύθερων λιπαρών οξέων. Εκτός από γλυκερόλη, λιπαρά οξέα που ταιριάζουν περισσότερο με μεταβολομική υπογραφές για το λινελαϊκό οξύ, και στερεοϊσομερή του ελαϊκού οξέος ήταν επίσης υψηλότερη σε ελέγχους (Πίνακας 4). Τέλος, το ουρσοδεοξυχολικό οξύ (UDCA), μια δευτερεύουσα χολικού οξέος που παράγεται από τα εντερικά βακτήρια ήταν περίπου 63% υψηλότερη σε υγιή άτομα σε σύγκριση με CRC. Ενώ αρκετές χολικά οξέα όπως lithicolic οξύ και δεοξυχολικό οξύ έχουν συσχετιστεί με ογκογένεση, UDCA έχει δείξει χημειοπροληπτική αποτελέσματα σε προκλινικά μοντέλα ζώων και του CRC [45].

ανάλυση συσχέτισης των δεδομένων microbiome και μεταβολιτών αποκάλυψε ισχυρές ενώσεις μεταξύ κάποιων μελών των κοπράνων μικροχλωρίδας και των υποψηφίων μεταβολίτες.