使用來自世界不同地區(qū)的四種不相關(guān)的微觀線蟲 C. elegans 菌株，一組蠕蟲生物學(xué)家開發(fā)了一個模型系統(tǒng)來研究新陳代謝的個體差異。使用C. elegans(一種廣泛研究的模式生物)使研究小組能夠研究遺傳、飲食、微生物群和其他環(huán)境因素之間獨(dú)特而復(fù)雜的相互作用，這些因素會影響不同個體的基本代謝過程。這一進(jìn)步代表了邁向“個性化”或“精準(zhǔn)”醫(yī)學(xué)的潛在重要一步，這是一門相對較新的學(xué)科，可以根據(jù)個人自己的基因組序列量身定制飲食建議和疾病治療。
這項研究由 Marian Walhout 博士、Maroun Semaan 生物醫(yī)學(xué)研究主席、麻省大學(xué)陳醫(yī)學(xué)院系統(tǒng)生物學(xué)主席和教授以及西北大學(xué)的合作者 Erik Andersen 博士和 Frank Schroeder 博士共同完成。 D.，來自康奈爾大學(xué)，發(fā)表在Nature，確定了一種新的代謝狀況，該狀況與在夏威夷大島上發(fā)現(xiàn)的一種秀麗隱桿線蟲的 hphd-1 基因變異有關(guān)。該菌株被稱為 DL238，其代謝物 3-羥基丙酸 (3HP) 的積累和分泌異常。此外，發(fā)現(xiàn)該菌株產(chǎn)生一組新的代謝物，這些代謝物具有與幾種氨基酸結(jié)合的 3HP。這些新的代謝物在幾十年來一直用于進(jìn)行開創(chuàng)性生物學(xué)發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)室菌株中沒有發(fā)現(xiàn)。通過將 3HP 與氨基酸結(jié)合，DL238 可去除高濃度有毒的 3HP。
“這項工作為開發(fā)代謝網(wǎng)絡(luò)模型邁出了重要一步，該模型捕捉了個體特異性代謝差異，更接近地代表了整個物種的多樣性，”Walhout 說。“利用這個系統(tǒng)，我們可以開始研究個體間的新陳代謝以及代謝物、飲食和環(huán)境在個體層面上的獨(dú)特相互作用。”
Walhout 解釋說，當(dāng)人類基因組被測序時，臨床研究人員設(shè)想了一個時代，我們的個人基因組信息可以用來定制醫(yī)療，以滿足每個人的需求。盡管人類基因組計劃于 2003 年完成，并且基因組學(xué)和深度測序技術(shù)取得了進(jìn)步，但個性化醫(yī)療仍然比現(xiàn)實(shí)更有希望。
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