Metoprolol succinate is a long-acting beta-blocker prescribed for the management of hypertension (HTN) and other cardiovascular diseases. Metabolomics, the study of end-stage metabolites of upstream biologic processes, yield insight into mechanisms of drug effectiveness and safety. Our aim was to determine metabolomic profiles associated with metoprolol effectiveness for the treatment of hypertension. We performed a prospective pragmatic trial (NCT02293096) that enrolled patients between 30 and 80 years with uncontrolled HTN. Patients were started on metoprolol succinate at a dose based upon systolic blood pressure (SBP). Urine and blood pressure measurements were collected weekly. Individuals with a 10% decline in SBP or heart rate (HR) were considered responsive. Genotype for the CYP2D6 enzyme, the primary metabolic pathway for metoprolol, was evaluated for each subject. Unbiased metabolomic analyses were performed on urine samples using UPLC-QTOF mass spectrometry. Urinary metoprolol metabolite ratios are indicative of patient CYP2D6 genotypes. Patients taking metoprolol had significantly higher urinary levels of many gut microbiota-dependent metabolites including hydroxyhippuric acid, hippuric acid, and methyluric acid. Urinary metoprolol metabolite profiles of normal metabolizer (NM) patients more closely correlate to ultra-rapid metabolizer (UM) patients than NM patients. Metabolites did not predict either 10% SBP or HR decline. In summary, urinary metabolites predict CYP2D6 genotype in hypertensive patients taking metoprolol. Metoprolol succinate therapy affects the microbiome-derived metabolites.

中文翻译：

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美托洛尔高血压治疗的代谢组学分析显示肠道微生物群衍生的尿液代谢产物发生了改变。

琥珀酸美托洛尔是一种长效β受体阻滞剂，用于治疗高血压（HTN）和其他心血管疾病。代谢组学是对上游生物过程的最终代谢产物的研究，可深入了解药物有效性和安全性的机制。我们的目标是确定与美托洛尔治疗高血压相关的代谢组学概况。我们进行了一项前瞻性务实试验（NCT02293096），该试验招募了30到80岁之间患有不受控制的HTN的患者。患者开始使用基于收缩压（SBP）的剂量服用琥珀酸美托洛尔。每周收集尿液和血压测量值。SBP或心率（HR）下降10％的个体被视为有反应。CYP2D6酶的基因型，美托洛尔的主要代谢途径，被评估为每个主题。使用UPLC-QTOF质谱法对尿液样品进行了无偏态代谢组学分析。尿中美托洛尔代谢物的比例指示患者CYP2D6基因型。服用美托洛尔的患者的尿液中许多肠道菌群依赖性代谢物（包括羟基马尿酸，马尿酸和甲基尿酸）的尿液水平明显升高。正常代谢者（NM）患者的尿中美托洛尔代谢物谱与超快速代谢者（UM）患者的相关性比NM患者更紧密。代谢物不能预测SBP或HR下降10％。总之，尿液中的代谢物可预测服用美托洛尔的高血压患者的CYP2D6基因型。琥珀酸美托洛尔疗法会影响微生物组衍生的代谢产物。使用UPLC-QTOF质谱法对尿液样品进行了无偏态代谢组学分析。尿中美托洛尔代谢物的比例指示患者CYP2D6基因型。服用美托洛尔的患者的尿液中许多肠道菌群依赖性代谢物（包括羟基马尿酸，马尿酸和甲基尿酸）的尿液水平明显升高。正常代谢者（NM）患者的尿中美托洛尔代谢物谱与超快速代谢者（UM）患者的相关性比NM患者更紧密。代谢物不能预测SBP或HR下降10％。总之，尿液中的代谢物可以预测服用美托洛尔的高血压患者的CYP2D6基因型。琥珀酸美托洛尔疗法会影响微生物组衍生的代谢产物。使用UPLC-QTOF质谱法对尿液样品进行了无偏态代谢组学分析。尿中美托洛尔代谢物的比例指示患者CYP2D6基因型。服用美托洛尔的患者的尿液中许多肠道菌群依赖性代谢物（包括羟基马尿酸，马尿酸和甲基尿酸）的尿液水平明显升高。正常代谢者（NM）患者的尿中美托洛尔代谢物谱与超快速代谢者（UM）患者的相关性比NM患者更紧密。代谢物不能预测SBP或HR下降10％。总之，尿液中的代谢物可以预测服用美托洛尔的高血压患者的CYP2D6基因型。琥珀酸美托洛尔疗法会影响微生物组衍生的代谢产物。尿中美托洛尔代谢物的比例指示患者CYP2D6基因型。服用美托洛尔的患者的尿液中许多肠道菌群依赖性代谢物（包括羟基马尿酸，马尿酸和甲基尿酸）的尿液水平明显升高。正常代谢者（NM）患者的尿中美托洛尔代谢物谱与超快速代谢者（UM）患者的相关性比NM患者更紧密。代谢物不能预测SBP或HR下降10％。总之，尿液中的代谢物可以预测服用美托洛尔的高血压患者的CYP2D6基因型。琥珀酸美托洛尔疗法会影响微生物组衍生的代谢产物。尿中美托洛尔代谢物的比例指示患者CYP2D6基因型。服用美托洛尔的患者的尿液中许多肠道菌群依赖性代谢物（包括羟基马尿酸，马尿酸和甲基尿酸）的尿液水平明显升高。正常代谢者（NM）患者的尿中美托洛尔代谢物谱与超快速代谢者（UM）患者的相关性比NM患者更紧密。代谢物不能预测SBP或HR下降10％。总之，尿液中的代谢物可以预测服用美托洛尔的高血压患者的CYP2D6基因型。琥珀酸美托洛尔疗法会影响微生物组衍生的代谢产物。正常代谢者（NM）患者的尿中美托洛尔代谢物谱与超快速代谢者（UM）患者的相关性比NM患者更紧密。代谢物不能预测SBP或HR下降10％。总之，尿液中的代谢物可以预测服用美托洛尔的高血压患者的CYP2D6基因型。琥珀酸美托洛尔疗法会影响微生物组衍生的代谢产物。正常代谢者（NM）患者的尿中美托洛尔代谢物谱与超快速代谢者（UM）患者的相关性比NM患者更紧密。代谢物不能预测SBP或HR下降10％。总之，尿液中的代谢物可以预测服用美托洛尔的高血压患者的CYP2D6基因型。琥珀酸美托洛尔疗法会影响微生物组衍生的代谢产物。