The fecal metabolome as a functional readout of the gut microbiome

代谢组 生物 微生物群 代谢组学 遗传力 表型 肠道菌群 人类粪便 遗传学 计算生物学 粪便 基因 生物信息学 微生物学 免疫学
作者
Jonas Zierer,Matthew Jackson,Gabi Kastenmüller,Massimo Mangino,Tao Long,Amalio Telenti,Robert P. Mohney,Kerrin S. Small,Jordana T. Bell,Claire J. Steves,Ana M. Valdes,Tim D. Spector,Cristina Menni
出处
期刊:Nature Genetics [Nature Portfolio]
卷期号:50 (6): 790-795 被引量:590
标识
DOI:10.1038/s41588-018-0135-7
摘要

The human gut microbiome plays a key role in human health 1 , but 16S characterization lacks quantitative functional annotation 2 . The fecal metabolome provides a functional readout of microbial activity and can be used as an intermediate phenotype mediating host-microbiome interactions 3 . In this comprehensive description of the fecal metabolome, examining 1,116 metabolites from 786 individuals from a population-based twin study (TwinsUK), the fecal metabolome was found to be only modestly influenced by host genetics (heritability (H2) = 17.9%). One replicated locus at the NAT2 gene was associated with fecal metabolic traits. The fecal metabolome largely reflects gut microbial composition, explaining on average 67.7% (±18.8%) of its variance. It is strongly associated with visceral-fat mass, thereby illustrating potential mechanisms underlying the well-established microbial influence on abdominal obesity. Fecal metabolic profiling thus is a novel tool to explore links among microbiome composition, host phenotypes, and heritable complex traits.
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