Microbial community-scale metabolic modelling predicts personalized short-chain fatty acid production profiles in the human gut

短链脂肪酸 比例(比率) 计算生物学 生物 生物化学 量子力学 发酵 物理 丁酸盐
作者
Nick Quinn-Bohmann,Tomasz Wilmanski,Katherine Ramos Sarmiento,Lisa Levy,Johanna W. Lampe,Thomas Gurry,Noa Rappaport,Erin M. Ostrem,Ophelia S. Venturelli,Christian Diener,Sean M. Gibbons
出处
期刊:Nature microbiology [Nature Portfolio]
卷期号:9 (7): 1700-1712 被引量:24
标识
DOI:10.1038/s41564-024-01728-4
摘要

Microbially derived short-chain fatty acids (SCFAs) in the human gut are tightly coupled to host metabolism, immune regulation and integrity of the intestinal epithelium. However, the production of SCFAs can vary widely between individuals consuming the same diet, with lower levels often associated with disease. A systems-scale mechanistic understanding of this heterogeneity is lacking. Here we use a microbial community-scale metabolic modelling (MCMM) approach to predict individual-specific SCFA production profiles to assess the impact of different dietary, prebiotic and probiotic inputs. We evaluate the quantitative accuracy of our MCMMs using in vitro and ex vivo data, plus published human cohort data. We find that MCMM SCFA predictions are significantly associated with blood-derived clinical chemistries, including cardiometabolic and immunological health markers, across a large human cohort. Finally, we demonstrate how MCMMs can be leveraged to design personalized dietary, prebiotic and probiotic interventions aimed at optimizing SCFA production in the gut. Our model represents an approach to direct gut microbiome engineering for precision health and nutrition.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
3秒前
研友_VZG7GZ应助翁林峰采纳,获得10
3秒前
Ava应助安静啤酒采纳,获得10
3秒前
xxdion发布了新的文献求助10
3秒前
追忆应助研友Bn采纳,获得10
4秒前
4秒前
困敦发布了新的文献求助10
6秒前
上官若男应助11采纳,获得10
7秒前
海德堡发布了新的文献求助10
7秒前
幸运的人完成签到,获得积分10
7秒前
拼搏老九发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
大呆完成签到,获得积分20
8秒前
青炀完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
远道完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
花城完成签到 ,获得积分10
10秒前
共享精神应助太阳下山采纳,获得30
10秒前
10秒前
青衣北风发布了新的文献求助10
12秒前
领导范儿应助cm采纳,获得10
12秒前
桐桐应助snutcc采纳,获得10
12秒前
13秒前
内向靖巧完成签到,获得积分10
15秒前
wp4455777完成签到,获得积分10
15秒前
sylnd126发布了新的文献求助10
17秒前
嘿小黑发布了新的文献求助10
17秒前
Owen应助潇洒的小蕾采纳,获得10
17秒前
yx_cheng应助大呆采纳,获得10
17秒前
66发布了新的文献求助20
18秒前
研友_ngkyGn应助飞云采纳,获得10
19秒前
20秒前
灵寒发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
壮观的擎发布了新的文献求助10
22秒前
党弛完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
hanhan发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3966082
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511457
关于积分的说明 11158333
捐赠科研通 3246107
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793292
邀请新用户注册赠送积分活动 874284
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804324