产品简介氧化三甲胺(Trimethylamine N-oxide, TMAO)是肠道厌氧菌与人体共同形成的代谢产物。肠道菌群将直接饮食摄入或间接生成的胆碱、甜菜碱、肉碱类转化为具臭味与挥发性的三甲胺(Trimethylamine, TMA)。三甲胺可以直接被肠道吸收，经由肝门静脉进入肝脏后即被肝脏细胞的黄素单氧化(Flavin Monooxygenase, FMO)氧化形成氧化三甲胺进入血液循环中。
目前氧化三甲胺已被发现可以透过促进巨噬细胞堆积血管壁、抑制胆固醇回收路径、与增强血小板凝集活性等机转，导致血管粥状动脉硬化与血管栓塞的形成。TMAO和心血管疾病之间的联系已经在不同队列中进行了研究，除此之外，TMAO还会对慢性肾病肾功能不全和死亡风险、II型糖尿病、胰岛素抵抗、非酒精性脂肪肝和某些癌症的发生发展产生影响。检测TMAO及相关代谢物的水平有可能为TMAO相关疾病的干预提供一定的依据。
氧化三甲胺(Trimethylamine N-oxide, TMAO)存在于猪肉、鸡蛋、鱼虾中，具有一种特殊的鲜味,经微生物和酶分解产生三甲胺(Trimethylamine, TMA)，可作为检验海鲜和畜禽等肉类食品新鲜度的指标。一般情况下,氧化三甲胺/三甲胺比值越高，表明肉品更新鲜。氧化三甲胺化学结构与甲基供体胆碱、甜菜碱和S-腺苷甲硫氨酸等相似，都可在体内转化为胆碱，胆碱能够通过细菌的脱氨基作用水解生产TMA，TMA是一种高挥发性胺类，具有腥味,嗅觉阈值较低，一般鱼、虾、鸡蛋、鸭蛋、猪肉、牛肉等的腥味大部分来源于TMA。
氧化三甲胺及相关代谢物检测列表
技术路线
技术参数▶ 样本要求
植物组织：200 mg/sample
动物组织样本：200 mg/sample
血清、血浆：200 μL/sample
尿液：200 μL/sample
粪便、肠道内容物：200 mg/sample
▶ 储存和运输
液氮或-80°C保存；足量干冰运输，避免反复冻融
▶ 检测平台
Qtrap 6500+, Sciex
▶ 常规项目周期
实验检测：35个自然日（从收到客户预付款并收到样品之日起）
数据分析：5个自然日
应用方向
TMAO类物质代谢研究
TMAO相关疾病的诊断及预测，病因机制、疗效评估等研究
案例分析▶ 微生物代谢物氧化三甲胺促进三阴性乳腺癌的抗肿瘤免疫
研究对象： 三阴性乳腺癌患者
期刊： Cell Metabolism
影响因子： 31.373
时间： 2022年
▶ 研究背景
三阴性乳腺癌(Triple Negative Breast Cancer, TNBC)是一种侵袭性疾病，预后差，免疫治疗在患者中取得的成功有限。三阴性乳腺癌(Triple Negative Breast Cancer, TNBC)的四种亚型中，IM亚型的特点是在微环境中富集免疫激活细胞和免疫刺激因子，提示TNBC的IM亚型患者可能对免疫治疗有更好的反应。因此，迫切需要找到调节TNBC微环境、促进抗肿瘤免疫的因子。
▶ 研究结果
本研究对FUSCCTNBC队列(n=360)的转录组、代谢组和微生物组数据进行了全面分析，发现TMAO通过诱导肿瘤细胞焦亡，从而增强TNBC体内CD8+ T细胞介导的抗肿瘤免疫，提高免疫治疗疗效。该研究为微生物群-代谢-免疫相互作用提供了新的见解，并表明微生物代谢物，如TMAO或其前体胆碱，可能代表了一种新的治疗策略，以促进免疫治疗对TNBC的疗效。
▶ 研究思路
▶ 结果展示
TNBC患者的肿瘤组织微生物多组学分析及非靶向代谢组学分析显示，IM亚型中梭菌目下菌属的占比更为丰富，且其中显著富集梭菌相关代谢物TMAO，发现T细胞相关通路在高TMAO亚群中富集（图1），且TMAO与微环境内CD8+ T细胞比例和IFNG表达量成正相关（图2）。体内实验表明上调体内TMAO显著促进CD8+ T细胞和M1巨噬细胞的浸润（图3），增强CD8+ T细胞的功能并有效抑制三阴性乳腺癌的生长。通过机制探索发现，TMAO诱导乳腺癌细胞发生由GSDME介导的焦亡，从而增加微环境中CD8+ T细胞的浸润，并激活CD8+ T细胞发挥抗肿瘤功能。研究同时发现TMAO通过活化PERK蛋白（图4），进一步切割GSMDE的上游蛋白caspase-3诱导肿瘤细胞发生焦亡。临床评估发现高血浆TMAO水平的患者对免疫治疗反应性更好（图5）。且小鼠体内实验表明高血浆TMAO水平可以有效抑制小鼠肿瘤的生长。为了探究临床可及的治疗方案，研究者通过给小鼠喂食TMAO前体代谢产物胆碱提高可以小鼠肿瘤TMAO水平，降低肿瘤生长速率，提高免疫治疗疗效（图6）。说明补充胆碱摄入可以作为提高三阴性乳腺癌免疫治疗疗效的临床潜在治疗策略。
▶ 参考文献
Wang Hai,Rong Xingyu,Zhao Gan et al. The microbial metabolite trimethylamine N-oxide promotes antitumor immunity in triple-negative breast cancer.[J] .Cell Metabolism, 2022, 34: 581-594.e8.
