Fecal metabolomic analysis of irritable bowel syndrome using multisegment injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry
Notice bibliographique
Résumé
Irritable bowel syndrome (IBS) is increasingly common in Canada, effecting upwards of 18% of the population. The cause of functional gut disorders is not well understood, and new tools are urgently needed to help understand these complex chronic diseases and more accurately diagnose patients. Comprehensive metabolite profiling is a promising strategy to derive new insights into microbiome activity, but a clear set of guidelines for the handling and storage of human fecal specimens has yet to be thoroughly developed. The objective of this thesis is to create standardized sample handling procedures to enable reliable untargeted metabolite analysis of stool samples from IBS patients for biomarker discovery and differential diagnosis. Our results indicated that lyophilization prior to sample extraction not only increased the extraction efficiency on average by 28.5% compared to crude extraction, but also provided good long-term stability with less then 50% of metabolites showing altered responses after long-term storage while frozen up to 21 weeks. Additionally, lyophilization increased study repeatability, by simplifying the weighing and extraction process, reducing variability due to inconsistent stool water content as metabolite concentrations can be normalized to dried weight. This approach was subsequently applied in a pilot metabolomics study involving a cohort of IBS patients (n = 60) and healthy non-IBS controls (n = 20), where lyophilized stool extracts were analyzed by multisegment injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry (MSI-CE-MS) with stringent quality control. The study included a differential stool metabolome analysis of diarrhoea and constipation predominate IBS subgroups (IBS-D; IBS-C), while also classifying IBS patients during contrasting periods of active or dormant symptoms based on their self-reported symptom severity and Bristol stool scale scores. Untargeted and targeted metabolite profiling of stool extracts by MSI-CE-MS under full-scam data acquisition in positive and negative ion modes revealed several promising biomarkers unique to IBS subtypes and symptomology, while also identifying novel metabolic signatures underlying IBS pathophysiology. Stool metabolomic studies aim to better decipher the underlying mechanisms of debilitating digestive disorders having complex aetiologies, which may also improve diagnostic testing and therapeutic treatments optimal for individual patients.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».