腸感染からの回復中における腸内マイクロバイオームの機能的能力と代謝物組成の変化

腸内病原菌は食源性感染を引き起こす役割について広く研究されているが、腸内微生物群への影響はまだ完全には特定されていない。以前の研究では、病原体侵入に関連する腸内マイクロバイオームの著しい変化が、分類学的および遺伝的に特定されている。しかし、腸感染中およびその後の代謝景観の特性は探求されていない。その結果、腸細菌感染からの回復中およびその後に回収された60人の患者（ケース）からのペアの便のメタボロームを調査した。機能的微生物経路を予測するためにショットガンメタゲノミクスが適用され、液体クロマトグラフィー質量分析によって分類された未標的メタメタボロミクスが組み合わされた。特に、ケースはフォローアップと比較して、全体的な代謝能力が高く、経路の豊富さと均等さが有意に高かった（p0.05）。中心炭素代謝、アミノ酸代謝、脂質および脂肪酸の生合成に関連する代謝経路はケースでより多く代表され、メナキノン生成の独特の署名が検出された。対照的に、フォローアップサンプルはより多様な代謝景観を持ち、極性代謝物の豊富さが向上した（p0.0001）ほか、非極性代謝物の豊富さ、均等さ、および全体的な多様性が有意に高かった（p0.0001）。多くの代謝物は既存のデータベースで注釈できなかったが、フォローアップサンプルではケースサンプルと比較して特定の代謝物クラスターの著しい増加が観察された。これらの発見は腸の健康と回復における重要な代謝物の重要性を示唆し、腸感染中の代謝変動の理解を深めるものである。