基于活动特征的亚结构优先排序方法加快了肠道微生物群来源的免疫调节代谢物的发现速度

《Nature Communications》：Activity-guided substructure prioritization accelerates discovery of gut microbiota-derived immune-regulating metabolites

摘要

肠道微生物群通过吲哚衍生物等生物活性分子对宿主生理产生显著影响。各种吲哚衍生物共有的特征性芳香杂环结构与芳基烃受体（AhR）的激活密切相关，这提示了它们之间存在潜在的结构-活性关系（SAR）。在此，我们开发了一种基于质谱技术的子结构-活性关系分析方法，旨在从质谱数据中挖掘这类信息，并进一步利用该方法识别具有AhR激活活性的未知肠道微生物组衍生吲哚类化合物。共发现了22种具有活性相关结构的代谢物，其中4种此前未被鉴定过。值得注意的是，发现的磺化化合物和甲基硫醇化化合物代表了两种之前未被充分研究的微生物组介导的反应。后续实验验证了这些化合物在雄性小鼠体内的AhR激活活性及其对免疫系统的调节作用。总体而言，本研究构建了一个基于质谱数据分析的探索性框架，该框架通过活性导向的子结构优先排序方法，帮助发现了具有生物活性的微生物组衍生分子以及独特的微生物组介导的反应途径。