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:62
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
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
善学以致用应助冰可乐采纳,获得10
刚刚
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
机灵的安南完成签到 ,获得积分10
1秒前
虚心绿草完成签到,获得积分10
1秒前
DANK1NG发布了新的文献求助10
2秒前
buqi完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Orange应助哈哈哈采纳,获得30
2秒前
3秒前
3秒前
猪猪hero发布了新的文献求助30
3秒前
天天都肚子疼完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
困困发布了新的文献求助10
3秒前
slx发布了新的文献求助10
4秒前
纯懿发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
中岛悠斗发布了新的文献求助10
4秒前
王月关注了科研通微信公众号
5秒前
5秒前
清明完成签到,获得积分10
5秒前
ff发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
lxl完成签到,获得积分10
6秒前
杨lei发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
星辰大海应助紫心采纳,获得10
7秒前
buqi发布了新的文献求助10
7秒前
笑点低南晴完成签到,获得积分10
7秒前
贾翔完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
Mikumo完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
童童完成签到,获得积分10
9秒前
feizhuliu发布了新的文献求助10
9秒前
Hiiiiii完成签到,获得积分10
9秒前
hbu123发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Rare earth elements and their applications 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5768619
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5576280
关于积分的说明 15419148
捐赠科研通 4902454
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2637767
邀请新用户注册赠送积分活动 1585694
关于科研通互助平台的介绍 1540805