ACS Cent. Sci. | 基于呼气分析对摄入氘代水后的体内代谢进行实时同位素示踪

本文介绍了一项概念验证研究，旨在通过无创呼气分析技术，实现对人体摄入氘代水后体内代谢过程的实时同位素示踪。研究背景是传统代谢示踪方法依赖血液、尿液等样本采集和离线分析，难以实现无创高频监测。研究目的为探索将稳定同位素氘标记与二次电喷雾电离高分辨质谱（SESI-HRMS）结合，从人体呼出气中实时捕捉氘标记代谢物的可行性。研究招募了11名健康志愿者，在摄入氘代水和酸奶前后进行多次呼气采样。结果共识别出2691组氘/氢（D/H）同位素峰对，并成功捕捉到短链脂肪酸、丙酮醛和酰基肉碱等代谢物在进食前后的动态变化轨迹，揭示了口腔快速氢氘交换和肠道微生物代谢等不同生物学过程。结论证实，基于呼气分析的氘代水摄入示踪法，为实现人体代谢过程的无创、实时、高时间分辨率监测提供了新平台，对研究餐后代谢调控、宿主-微生物互作及相关代谢疾病具有潜在应用价值。