江蘇LC-MS／MS非靶向代謝組學定量分析

GC-MS非靶向與代謝組學的關(guān)系？代謝組學是運用多種技術(shù)手段，研究生物體系中小分子代謝物（包括氨基酸、糖和磷酸糖、生物胺和脂質(zhì)等）的種類、數(shù)量及變化規(guī)律的科學，是系統(tǒng)生物學的重要組成部分。其中GC-MS非靶向代謝組學是對生物體內(nèi)源性代謝物進行系統(tǒng)全方面的分析平臺。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)因為其較為成熟、分辨率高、靈敏度高、重現(xiàn)性好，擁有大量標準質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)庫的特點，被大量地運用在植物、動物、微生物的研究中。隨著信息科學和分析技術(shù)的發(fā)展，運用GC-MS非靶向代謝組學研究疾病機制和發(fā)現(xiàn)藥物靶點的方法日趨成熟，其重要性也日益凸顯。GC-MS非靶向代謝組學也在代謝性疾病等藥物靶點、疾病機制研究和藥物靶點發(fā)現(xiàn)中提供重要參考和啟示。靶向代謝組學著重對于設(shè)定好的目標代謝物進行定性、量檢測分析和研究。江蘇LC-MS／MS非靶向代謝組學定量分析

代謝組學疾病診斷應(yīng)用： 代謝組學研究人員已經(jīng)對此進行了研究。新生兒是否缺失酶基因，可以在出生時就檢測出來?？蓹z測出包括涉及合成途徑中的基本成分（如氨基酸）的酶。酶缺失的結(jié)果就是相應(yīng)的代謝產(chǎn)物過少或過多。尿癥（PKU）是一種常見的嬰兒疾病。這種疾病是由于缺失將苯丙氨酸水解成酪氨酸所必須的苯丙氨酸水解酶基因，導(dǎo)致血液中苯丙氨酸累積造成的。若是不能及時檢測出這種天生的代謝缺乏，在嬰兒出生后九個月內(nèi)，就會引起無法挽救的大腦損傷。這種疾病通過簡單的血樣和尿素化驗就可以確診。而血樣和尿素化驗以后也將成為代謝指紋研究方法的一部分。像尿癥那樣的疾病，研究人員正試圖從疾病的生物化學基礎(chǔ)著手，而不是只有檢測生物標記物。他們希望通過代謝組學，可以找到更好的方法去治這些疾病。農(nóng)學靶向代謝組學質(zhì)譜鑒定代謝組學作為系統(tǒng)生物學的重要組成部分，在臨床醫(yī)學領(lǐng)域具有普遍的應(yīng)用前景。

代謝組學比較常用到的數(shù)據(jù)分析方法：多變量分析：多變量分析方法能同時處理數(shù)百或數(shù)千個變量，并且能處理變量之間的相互關(guān)系。利用變量之間的協(xié)方差或相關(guān)性，使原始數(shù)據(jù)在較低維空間上的投影能盡可能地捕獲數(shù)據(jù)中的信息。但是如果存在大量無信息變量可能會妨礙多變量分析的能力，無信息變量的數(shù)量越多，減少真陽性數(shù)量的效果就越明顯。多變量分析分為無監(jiān)督分析方法和有監(jiān)督分析方法。在代謝組學分析中無監(jiān)督學習有主成分分析只需要數(shù)據(jù)集X，而有監(jiān)督分析方法主要是偏比較小二乘判別分析和正交偏比較小二乘判別分析，這類方法在分析時除了需要數(shù)據(jù)集X，還需對樣品進行指定并分組, 這樣分組后模型將自動加上另外一個隱含的數(shù)據(jù)集Y，通常Y的賦值用-1/1或者0/1表示類別信息。

代謝組學發(fā)展至今，代謝組學技術(shù)已經(jīng)遠遠超出了標準臨床化學技術(shù)的范圍，能夠精確分析數(shù)百至數(shù)千種代謝物。代謝組學提供了代謝表型的詳細表征，并可以在許多水平上進行精密醫(yī)學研究，包括表征疾病基礎(chǔ)的代謝紊亂，發(fā)現(xiàn)新的治靶標以及發(fā)現(xiàn)可用于診斷疾病或監(jiān)測藥物的活性。比較常見的代謝組學分析方法是質(zhì)譜（MS）核磁共振（NMR）光譜。質(zhì)譜技術(shù)又分為LC-MS和GC-MS。其基本原理是使試樣中各組分在離子源中發(fā)生電離，生成不同荷質(zhì)比的帶電荷的離子，經(jīng)加速電場的作用，形成離子束，進入質(zhì)量分析器。代謝組學的代謝物的種類要遠小于基因和蛋白的數(shù)目。

代謝組學樣本收集植物組織：葉片、莖、花：1）取整片葉片/一段莖/一朵花，放入離心管或錫箔紙中并標記，迅速放入液氮中冷凍處理至少15 min。2）將裝有樣本的離心管迅速放入自封袋中（每組一袋），在自封袋中放入標簽紙注明樣本信息。3）迅速放入-80 ℃冰箱凍存。足量干冰寄送。注意：（1）采集葉片樣本時，在中午光照好的時間收集。（2）采集樣本時保持樣本一致性，尤其是同一組樣本（顏色、衰老程度、葉脈占比、光照、位置等）。根：1）取整株植物的根部，迅速用PBS緩沖液或者超純水漂洗掉根上的泥土、培養(yǎng)基或營養(yǎng)液等；2）吸水紙吸干水分后，分裝為500 mg/管；3）標號后迅速放入液氮中冷凍處理至少15 min，-80 ℃凍存，干冰寄送。代謝組學有哪些特點？江蘇LC-MS／MS非靶向代謝組學定量分析

代謝組學主要研究的是產(chǎn)物的小分子代謝物（MW<1000）。江蘇LC-MS／MS非靶向代謝組學定量分析

代謝組學需要多少的生物學重復(fù)？生物學重復(fù)指的是相同處理的相同類型的生物樣本的數(shù)量（如相同劑量給藥后2小時的小鼠采集并且相同儲存條件和處理方法血清樣本）。相較于基因和蛋白，代謝物處于生命活動的下游，收到環(huán)境和遺傳背景等因素影響較大，生物學重復(fù)少可能會放大組內(nèi)差異對于整體差異的影響，進而影響結(jié)果（如準確和足夠多的找出生物標志物）。因此根據(jù)不同的生物類型，需要不同的生物學重復(fù)來增加數(shù)據(jù)的可靠性和說服力。代謝組學的研究方法與蛋白質(zhì)組學的方法類似。江蘇LC-MS／MS非靶向代謝組學定量分析

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