代谢组学通过对特定的生理病理时期或条件下的样本内的内源性小分子代谢产物（通常<1200Da）进行定性和定量分析，从而探索与疾病相关的代谢物， 用于疾病的早期诊断、分期标准和疗效评价。

靶向代谢组学 是对样品中感兴趣的目标性代谢物进行定量分析。通常涉及某一个或几个特定组分的定性和定量分析，如某一类结构、性质相关的化合物或者某一代谢途径的所有中间产物（TCA循环）或多条代谢途径（糖酵解途径）的标志性组分。

常见的肠道菌群-宿主代谢物包括胆汁酸、短链脂肪酸、氨基酸、苯甲酰和苯基衍生物、吲哚衍生物、脂类、酚类、胆碱、脂类、维生素、神经酰胺类，神经递质等。

短链脂肪酸 (short-chain fatty acids，SCFA)，又称为挥发性脂肪酸，主要包括乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸。SCFAs作为微生物代谢物是对宿主具有明显生理作用。SCFAs主要参与肠道能量供应，并且会影响肠腔pH、肠黏膜屏障的通透性，还可发挥调节免疫及抗肿瘤作用。其中的丁酸盐参与了降低细菌毒性，维持结肠稳态，作为肠上皮细胞的能量来源和抗炎作用等许多对宿主生理过程。

胆汁酸 是由肝细胞中的胆固醇合成的一组分子，是胆汁的主要成分。它们的作用是促进肠内营养的吸收和体内多个组织的代谢信号传导，在脂肪代谢中起着重要作用。初级胆汁酸（BAs）由肝脏合成，分泌到胆囊中，并在食物摄入后释放到十二指肠中。在肠道中，它们被肠道细菌代谢为仲胆汁酸。胆汁酸池的化学特性和组成会影响脂质吸收和激活受体的能力。

神经酰胺 是由神经鞘氨醇长链碱基与脂肪酸组成为神经鞘氨脂质一种。作为细胞膜的重要结构成分和细胞的第二信使，参与调控细胞的生长、增殖、分化、衰老和凋亡。神经酰胺作为生物标志物预测心血管事件，循环神经酰胺浓度与不良心血管事件、胰岛素抵抗、HbA1c密切相关。

神经递质， 目前已知跟人的情绪相关的的神经递质包括巴胺、5-羟色胺、γ氨基丁酸。神经系统发挥作用，靠的是神经末梢的突触里面所含的神经递质。多巴胺和5-羟色胺等单胺类神经递质为中枢神经系统中重要的神经递质，具有维持和调节神经系统的作用。对神经递质类物质含量的准确检测，可为深入研究其生理功能及相关疾病的诊断等研究提供重要的参考信息。

胆碱​ 是肉类与蛋类食物中存在的天然季胺。食物和人体中胆碱主要以磷脂酰胆碱（PC）等形式存在。在体内，胆碱先被氧化为甜菜碱，作为肝脏的甲基供应体，同时亦为保护肾脏髓质细胞的渗透调节物质。在肠道内，肠道菌群可将胆碱代谢为三甲胺（TMA）。三甲胺为一种气体可在体内扩散，在肝脏中经酶催化生成氧化三甲胺。临床研究显示氧化三甲胺可增加不良心血管事件风险，进而影响代谢疾病。

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