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# 健康科学# 疫学

メタボロミクスにおけるサンプル取り扱いの影響

研究によると、尿サンプルの取り扱いが代謝物の安定性に影響を与えることが明らかになった。

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メタボロミクス研究におけるメタボロミクス研究におけるサンプル処理に影響するんだって。研究によると、尿の取り扱いが測定の正確さ
目次

メタボロミクスは、生物サンプル内の小さな分子、いわゆる代謝物を研究する分野だよ。代謝物は細胞の構築や細胞間の信号伝達など、体内でいろんな機能に関わってるし、食べ物や服用する薬なんかの環境も反映してるんだ。最近、技術が進化して、科学者たちがこれらの代謝物を迅速かつ効率的に測定できるようになったから、大規模な研究において数百から数千のサンプルを短時間で分析できるようになったんだって。

ここ10年で、健康や病気に関する研究にメタボロミクスを使うことに対する興味が高まってる。研究者たちは、健康状態の指標となるバイオマーカーを特定することを目指しているんだ。COMETS(メタボロミクス研究コンソーシアム)ってグループが形成されて、科学者たちがこの分野で協力できるようになっているよ。COMETSには、メタボロミクスを使う多くの研究チームが参加しているんだ。

サンプルの取り扱いの重要性

科学者がサンプルを分析する前に、収集、保存、取り扱いに気を使わなきゃいけないんだ。これらのステップはプレアナリティカルファクターって呼ばれてて、結果に大きく影響するんだよ。例えば、サンプルがどれだけの期間保存されたかや、保管温度によって測定値にバラつきが出ることがあるんだ。研究者たちは、一般的なタイプのサンプルである血清の取り扱い方法のちょっとした違いが、代謝物のレベルについて間違った結論を引き起こすことがあるってわかったんだ。

サンプルの取り扱いが代謝物の安定性にどう影響するかを理解するために、尿サンプルを調べる研究が行われたよ。尿は収集が簡単で、代謝の広い視野を提供できるから、この種の研究には良い選択なんだ。でも、尿サンプルの取り扱いには誤りが生じる可能性もあるんだ。

研究概要

この研究では、13人の参加者から尿サンプルを集めたんだ。参加者は詳細な健康情報を提供して、高さと体重を測定したよ。研究者たちは、参加者が健康であることを確認するために特定の病状をチェックしたんだ。その後、尿のサンプルを取って、保存剤なし、ボレート、クロルヘキシジンの3つのグループに分けたんだ。そして、異なる取り扱い条件下でこれらのサンプルをテストして、条件が代謝物にどう影響を与えるかを調べたよ。

サンプルの収集と処理

尿サンプルは朝に収集されて、各サンプルは3つの異なるチューブに分けられたんだ。いくつかのチューブには保存剤が入ってなくて、他のにはボレートやクロルヘキシジンが入ってた。サンプルを分けた後、研究者たちはそれらを凍結してさらなる分析を行ったよ。また、一部のサンプルは凍結する前に1日冷蔵庫に入れておいたんだ。後で異なる解凍方法を使って、どれが代謝物レベルに影響を与えるかを調べたんだ。

合計で、研究者たちは390のサンプルを分析のためにラボに送ったよ。彼らは異なる取り扱い条件が尿サンプルの代謝物レベルをどう変えるかに注目したんだ。

分析技術

分析では多くの代謝物を調べることになったんだ。研究者たちは、収集したデータの質を確保するために高度な方法を使ったよ。サンプル内のパターンを分析して、異なる取り扱い方法が代謝物レベルにどう影響するかを比較したんだ。

取り扱いがどのように誤差を引き起こすかを理解するために、研究者たちは、異なる条件間での代謝物レベルを比較する方法や、分析における欠損データの扱いなど、いくつかの重要な要因を考慮したんだ。彼らはデータの堅牢性を評価し、重大な誤りを特定するために異なる指標を計算したんだ。

重要な発見

この研究では、尿サンプルが一般的に血清サンプルよりも取り扱い条件に対して安定していることがわかったよ。研究者たちは、取り扱いに使用した保存剤が代謝物レベルに与える影響が、冷蔵や凍結-解凍サイクルよりも大きいことに気づいたんだ。保存剤が関与する場合、異なる取り扱い条件によってある代謝物が大きく変化することが発見されたよ。

例えば、特定の炭水化物はボレートを使用することでレベルが減少した一方で、いくつかのアミノ酸は増加したんだ。これから、保存剤の選択が結果に重要な影響を与える可能性があることがわかるね。

全体的に、結果が正確であるためには、サンプルの取り扱いに一貫性が必要だってことを示唆しているよ。研究者たちは、取り扱い方法のわずかな違いがデータの不一致を引き起こし、最終的には研究からの結論に影響を与える可能性があると判断したんだ。

結果の変動を理解する

研究者たちは、参加者の特性も代謝物レベルに影響を与えていることに気づいたよ。例えば、低い浸透圧(濃度の指標)を持つ尿サンプルは、代謝物の読み取りにもっと変動があったんだ。この変動は、信頼性を確保するためにサンプルを注意深く取り扱い、監視する必要性を強調しているよ。

異なる取り扱い条件の効果を比較したとき、同じ条件に置かれたサンプルは代謝物レベルにかなりの一貫性を示したことが発見されたんだ。この結果は、方法が標準化されていれば、研究者たちが結果を信頼できることを示唆していて励みになるね。

将来の研究への影響

この研究の影響は、疫学研究の広範な応用にも広がるよ。尿が血清に比べて取り扱いの問題に対して鈍感だと理解することで、研究者たちは大規模な研究で尿を選好するかもしれないんだ。特に、食事に関連する代謝物に焦点を当てた研究にとって、尿は食事パターンをより正確に反映できるから重要なんだ。

さらに、この研究は臨床や疫学研究における注意深い設計の重要性を強調しているよ。ケースとコントロールの取り扱い条件を同じにすることで、研究の多くに付きまとう偽陽性の結果を減らすのに役立つんだ。

結論

要するに、この研究はメタボロミクス研究におけるサンプルの取り扱いの重要性を強調しているよ。尿は、血清と比べて代謝物を評価するのに信頼できる媒体で、より一貫した結果が得られることが示されているんだ。研究者たちは、サンプルの収集と処理の方法に注意を払い、変動を最小限に抑え、正確な結果を確保する必要があるね。メタボロミクスに対する興味が高まる中で、これらの洞察は人間の健康や病気の理解を進める上で重要になるだろう。

オリジナルソース

タイトル: Effects of Preanalytical Sample Collection and Handling on Comprehensive Metabolite Measurements in Human Urine Biospecimens

概要: Epidemiology studies evaluate associations between the metabolome and disease risk. Urine is a common biospecimen used for such studies due to its wide availability and non-invasive collection. Evaluating the robustness of urinary metabolomic profiles under varying preanalytical conditions is thus of interest. Here we evaluate the impact of sample handling conditions on urine metabolome profiles relative to the gold standard condition (no preservative, no refrigeration storage, single freeze thaw). Conditions tested included the use of borate or chlorhexidine preservatives, various storage and freeze/thaw cycles. We demonstrate that sample handling conditions impact metabolite levels, with borate showing the largest impact with 125 of 1,048 altered metabolites (adjusted P < 0.05). When simulating a case-control study with expected inconsistencies in sample handling, we predicted the occurrence of false positive altered metabolites to be low (< 11). Predicted false positives increased substantially ([&ge;]63) when cases were simulated to undergo alternate handling. Finally, we demonstrate that sample handling impacts on the urinary metabolome were markedly smaller than those in serum. While changes in urine metabolites incurred by sample handling are generally small, we recommend implementing consistent handling conditions and evaluating robustness of metabolite measurements for those showing significant associations with disease outcomes.

著者: Ewy A. Mathé, J. Braisted, T. Henderson, J. W. Newman, S. C. Moore, J. Sampson, K. McClain, S. Ross, D. J. Baer, E. A. Mathe, K. A. Zanetti

最終更新: 2024-01-25 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.24.24301735

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.24.24301735.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

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