ヒト硫黄アミノ酸欠乏症の代謝解析

さまざまな食物摂取、病気、および遺伝的差異により、食事と健康の複雑な相互作用が生じます。 原則として、バイオインフォマティクスツールと組み合わせた情報豊富な代謝分析は、これらの相互作用を調査するためのアプローチを提供します。 このプロジェクトは、高分解能 1H-NMR を使用して、硫黄アミノ酸 (SAA) の欠乏によって引き起こされる代謝摂動を研究するための実現可能性調査です。 細胞培養では、硫黄アミノ酸 (SAA) 欠乏により、グルタチオン (GSH) 酸化還元状態が実質的に酸化されます。 GSH レドックスは中心的な恒常性と細胞防御メカニズムに影響を与えるため、SAA 欠乏による in vivo でのレドックス変化は、従来の代謝分析では容易に予測できない複雑な生理学的影響を引き起こす可能性があります。 1) ヒトにおける SAA の食事摂取不足が GSH/GSSG レドックスの酸化をもたらすという仮説を検証し、2) 血液と尿の 1H-NMR が SAA 欠乏による代謝変化を検出するかどうかを決定します。 Emory General Clinical Research Center (GCRC) で 12 人の健康な個人 (男性 6 人、女性 6 人) を対象に、クロスオーバー デザイン (replete、deficient、replete) を使用して研究が行われます。 速度論的およびバランス研究により、SAA 摂取に応じた血中および尿中の SAA および代謝物の時間経過と変化の大きさが確立されます。 血漿 GSH/GSSG およびシステイン/シスチン酸化還元を測定して、SAA の摂取量の変動が定常状態のチオール - ジスルフィド酸化還元状態に影響するかどうかを判断します。 血液および尿サンプルの 1 H-NMR スペクトルを使用して、直接の SAA 代謝物とは関係のない代謝変化が、SAA 摂取量の変動に関連して検出できるかどうかを判断します。 この結果は、SAA 摂取量の変動が、チオール - ジスルフィド酸化還元および酸化ストレスに関連する健康リスクに影響を与える可能性があるかどうかを示します。 さらに、生体液の NMR 分析は高スループット (フローセルで 300 サンプル/日など) で実行できるため、結果は、このアプローチが SAA 摂取の複雑な代謝効果の栄養評価に役立つかどうかを示します。