色氨酸(Tryptophan)對(duì)于機(jī)體非常重要,它…… 是人體必需氨基酸之一,是DNA構(gòu)建模塊組成之一。是大多數(shù)含蛋白質(zhì)的食品或膳食蛋白質(zhì)的一個(gè)常規(guī)成分,可以從雞肉、火雞、蛋類、奶酪和巧克力等食物中攝取。 是合成的血清素(Serotonin,5-HT)的底物。這種神經(jīng)傳遞素負(fù)責(zé)控制睡眠模式、食欲和情緒。可以有效地抑制中樞神經(jīng)的興奮度,從而使自身感到有些困倦。五羥色胺在人體內(nèi)進(jìn)一步可轉(zhuǎn)化生成褪黑素,這種物質(zhì)經(jīng)過證實(shí)具有抗老化、鎮(zhèn)靜神經(jīng)、增強(qiáng)記憶力和改善睡眠的作用。 是植物體內(nèi)生長(zhǎng)素生物合成重要的前體物質(zhì),其結(jié)構(gòu)與IAA相似,在高等植物中普遍存在。 圖1 通過5-HT、Kyn和AhR途徑的Trp代謝途徑 色氨酸及其代謝物的代謝通路(圖1)具有多種重要功能…… 五羥色胺(5-HT)通路中,色氨酸可以在人體內(nèi)進(jìn)一步可轉(zhuǎn)化生成褪黑素,這種物質(zhì)經(jīng)過證實(shí)具有抗老化、鎮(zhèn)靜神經(jīng)、增強(qiáng)記憶力和改善睡眠的作用。還可以使腦垂體合成更多的血清素,來傳遞更多令人心情愉快的信號(hào),從而減少患抑郁癥的可能。 犬尿氨酸(Kynurenine)通路是色氨酸代謝的主要途徑,由于這一通路與神經(jīng)、免疫及內(nèi)分泌系統(tǒng)關(guān)系密切,該途徑中的代謝產(chǎn)物或酶系在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮不同的生物學(xué)作用。 吲哚(Indole)是芳香雜環(huán)有機(jī)化合物,是許多吲哚類代謝產(chǎn)物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),比如褪黑素、生長(zhǎng)素等等,吲哚類物質(zhì)對(duì)于動(dòng)物、植物都有著非常重要的研究意義。 圖2 Trp代謝在腸道菌群環(huán)境下的宿主生理及代謝情況 同時(shí),腸道菌群對(duì)于色氨酸代謝也會(huì)產(chǎn)生影響(圖2),比如腸道菌群可以直接代謝色氨酸,代謝產(chǎn)物包括芳香烴受體的配體,在免疫穩(wěn)態(tài)、腸道屏障功能中發(fā)揮作用;免疫細(xì)胞及上皮細(xì)胞通過吲哚胺2,3-加雙氧酶1(IDO1)介導(dǎo)的犬尿氨酸途徑,在炎癥、免疫反應(yīng)、神經(jīng)功能中扮演重要角色;腸嗜鉻細(xì)胞通過色氨酸羥化酶1(TpH1)介導(dǎo)的5羥色胺產(chǎn)生途徑,腸道來源的5羥色胺具有刺激腸道運(yùn)動(dòng)、促進(jìn)腸-腦軸信號(hào)等功能等等。 圖3 代謝紊亂引起的相關(guān)疾病 色氨酸三條代謝通路紊亂會(huì)引起諸多疾病,圖3中箭頭粗細(xì)表示該通路活化的強(qiáng)度,從圖可以看出,腸道疾病和其他疾病緊密相關(guān),這意味著將異常的代謝通路恢復(fù)到平衡狀態(tài)是一種有效的治療策略。[1] 色氨酸也可以作為腫瘤標(biāo)志物,能反映腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程,同時(shí)也可以監(jiān)測(cè)腫瘤對(duì)治療的反應(yīng)效果: 結(jié)直腸癌是一種生長(zhǎng)較慢、潛伏期較長(zhǎng)、進(jìn)展緩慢的惡性腫瘤。研究表明,結(jié)直腸癌患者色氨酸、5-羥基吲哚乙酸顯著升高,證實(shí)色氨酸代謝通路變化與結(jié)直腸癌的發(fā)生密切相關(guān)。[2] 黑色素瘤(melanoma)與腎細(xì)胞癌 (renal cell carcinoma,RCC) 患者在使用PD1抑制劑后,色氨酸的代謝產(chǎn)物——犬尿氨酸顯著上調(diào)(圖4)揭示信號(hào)傳導(dǎo)仍可能是相關(guān)腫瘤治療靶標(biāo)要點(diǎn)。[3] 圖4 使用Nivolumab后,紅點(diǎn)表示犬尿氨酸,顯著上調(diào) 膀胱癌是泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤,是全身十大常見腫瘤之一,占我國泌尿生殖系腫瘤發(fā)病率的第一位。研究發(fā)現(xiàn),膀胱癌色氨酸的異常代謝可產(chǎn)生氨基苯乙酮、鄰氨基苯甲酸等代謝物,會(huì)影響細(xì)胞的RNA和DNA合成。而這些代謝產(chǎn)物經(jīng)過肝臟作用排泄入膀胱,由β-葡萄糖醛酸甙酶作用后,具有致癌作用。 肝細(xì)胞癌(HCC)是原發(fā)性肝癌的一種病理類型,占肝癌的90%左右。國內(nèi)一項(xiàng)大規(guī)模人群代謝組學(xué)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),苯丙氨酸-色氨酸可作為標(biāo)志物組合中的一項(xiàng)指標(biāo)。[4] 圖5 苯丙氨酸-色氨酸(Phe-Trp)的血清相對(duì)濃度不同,可作為潛在biomarker 色氨酸無論是在動(dòng)植物還是微生物中,都有著非常重要的意義,阿趣代謝針對(duì)色氨酸代謝通路推出了色氨酸代謝通路物質(zhì)高通量靶標(biāo)檢測(cè)產(chǎn)品,歡迎各位老師垂詢服務(wù)熱線400-664-9912。 色氨酸代謝通路物質(zhì)檢測(cè)列表
動(dòng)物及臨床組織標(biāo)本:200mg/sample 血清、血漿:200uL/sample 細(xì)胞:1*107cell/sample 糞便:200mg/sample
參考文獻(xiàn): [1] Agus Allison,Planchais Julien,Sokol Harry,Gut Microbiota Regulation of Tryptophan Metabolism in Health and Disease.[J] .Cell Host Microbe, 2018, 23: 716-724. [2] 楊陽, 王志鵬, 高守紅,等. 代謝組學(xué)在結(jié)直腸癌腫瘤標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)中的研究進(jìn)展[J]. 藥物分析雜志, 2018(6). [3] Li Haoxin,Bullock Kevin,Gurjao Carino et al. Metabolomic adaptations and correlates of survival to immune checkpoint blockade.[J] .Nat Commun, 2019, 10: 4346. [4] Luo Ping,Yin Peiyuan,Hua Rui et al. A Large-scale, multicenter serum metabolite biomarker identification study for the early detection of hepatocellular carcinoma.[J] .Hepatology, 2018, 67: 662-675. |
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