健康受试者胆汁酸代谢的初级、次级和三级轴

《Journal of Proteome Research》：Primary-Secondary-Tertiary Axis of Bile Acid Metabolism in Healthy Subjects

胆汁酸代谢由宿主-肠道微生物互作调控，本研究建立首个覆盖合成、微生物转化及宿主修饰的三阶段定量分析框架，检测到血浆、尿液和粪便中分别19、28和39种胆汁酸。发现未报道的12-表型DCA和CA在粪便中富集，尿液中发现G12epi-DCA等新物种。健康成人每日粪便排泄407±88.3 μmol BA，尿液为1.41±0.255 μmol，三阶段代谢占比在粪便是21.8%/76.6%/1.6%，尿液中为22.8%/49.6%/27.6%。高脂饮食未改变粪便排泄，但导致4小时内尿液排泄量激增，与血浆浓度同步上升。该研究揭示 tertiary代谢在胆汁酸处置中的辅助作用，并发现微生物12-表型化BA的新机制。

　　

胆汁酸（BA）的代谢过程受到宿主与肠道微生物相互作用的影响，对免疫代谢过程起着关键调节作用。我们首次提出了一个定量框架，用于描述人体内胆汁酸的动态变化，涵盖了初级（肝脏合成）、二级（微生物代谢）和三级（宿主修饰）三个代谢环节。通过使用一套经过验证的43种胆汁酸标准品，我们分析了成人血浆、尿液和粪便以及新生儿尿液中的胆汁酸成分，分别检测到19种、28种和39种胆汁酸。值得注意的是，我们发现了一些含量丰富但此前报道较少的胆汁酸，包括粪便中的12epi-DCA和12epi-CA，以及尿液中的G12epi-DCA、GDCA-1β-ol和GDCA-5β-ol。对12名健康成年人的定量分析显示，每日胆汁酸的排泄量分别为407 ± 88.3 μmol（粪便）和1.41 ± 0.255 μmol（尿液），其中初级/二级/三级胆汁酸在粪便中的占比分别为21.8%/76.6%/1.6%，而在尿液中分别为22.8%/49.6%/27.6%。高脂肪饮食并未改变粪便中的胆汁酸排泄量，但会引发餐后尿液中胆汁酸浓度的显著升高（0–4小时）。通过这一框架揭示的人类胆汁酸代谢基线数据表明，三级胆汁酸在人体胆汁酸代谢过程中起辅助作用。微生物产生的12-表位化胆汁酸代谢产物的发现进一步凸显了胆汁酸介导的宿主-微生物相互作用中的复杂性。这些发现填补了针对胆汁酸相关代谢疾病的研究中的关键知识空白。