代謝產(chǎn)物是基因表達(dá)的產(chǎn)物，在代謝酶的作用下生成。雖然與基因或蛋白質(zhì)相比，代謝產(chǎn)物較小，但是不能形成代謝產(chǎn)物的細(xì)胞是死細(xì)胞，因此不能小看代謝產(chǎn)物的重要性。研究人員通過對機(jī)體代謝產(chǎn)物的深入研究，可以判斷機(jī)體是否處于正常狀態(tài)，而對基因和蛋白質(zhì)的研究都無法得出這樣的結(jié)論。事實上，代謝組學(xué)研究已經(jīng)能診斷出一些代謝類疾病，如糖尿病、肥胖癥，代謝綜合癥。目前，已經(jīng)研究清楚的普通代謝途徑包括三羧酸循環(huán)（TCA），糖酵解，花生四烯酸 （AA）/炎癥途徑。代謝組學(xué)是研究關(guān)于生物體被擾動后其代謝產(chǎn)物種類、數(shù)量及其變化規(guī)律的科學(xué)。上海LC-MS／MS非靶向代謝組學(xué)方法
代謝組學(xué)適用范圍：1、體液：血清、血漿、尿液、唾液、膝蓋滑液、腦脊液、卵泡液、牛奶、痰液、舌苔液、膽汁等。2、組織：各種動物組織和植物組織。3、細(xì)胞：細(xì)胞及細(xì)胞培養(yǎng)液等。3、微生物：大腸桿菌、鏈球菌等。4、其他：糞便、食糜、腸道內(nèi)容物等。應(yīng)用領(lǐng)域：1、非靶向代謝物組學(xué)結(jié)果的驗證。2、代謝相關(guān)生理、病理研究。3、發(fā)酵工藝研究。4、食品科學(xué)與營養(yǎng)學(xué)研究。非靶向代謝組學(xué)分析內(nèi)容：非靶向代謝組學(xué)分析內(nèi)容大致包括數(shù)據(jù)的預(yù)處理（包括質(zhì)譜峰提取和質(zhì)譜峰校正）-數(shù)據(jù)質(zhì)控（包括t-檢驗、主成分分析等）--差異代謝物分析（包括聚類分析、通路注釋分析、多組學(xué)關(guān)聯(lián)分析等）。動物靶向代謝組學(xué)服務(wù)代謝組學(xué)是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分。
代謝組學(xué)細(xì)胞樣本收集：懸浮細(xì)胞：1）連同培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到1.5 mL的進(jìn)口離心管中。2）低速離心5 min（低于3000 rpm），使細(xì)胞沉淀于離心管的底部（1*107個細(xì)胞為宜）。3）倒掉培養(yǎng)基（盡量倒干凈），用預(yù)冷的PBS反復(fù)沖洗2 ~ 3次，低速離心5 min，棄上清。4）標(biāo)記離心管，將離心管的尖的一端插入液氮中，淬滅細(xì)胞沉淀1 min，-80 ℃凍存，干冰寄送。注意事項：1. 培養(yǎng)基傾倒時盡量倒干凈，可使用濾紙將殘留培養(yǎng)液吸凈；2. 甲醇/水請使用色譜純及以上規(guī)格；3. 液氮淬滅細(xì)胞時，請小心避免離心管破碎導(dǎo)致樣本受損;4. 建議細(xì)胞樣本在進(jìn)行培養(yǎng)時多準(zhǔn)備樣本，以備后續(xù)使用。
代謝組學(xué)的研究對象與層次有哪些？一般來說，代謝組學(xué)關(guān)注的對象是分子量在1000以下的小分子化合物。根據(jù)研究的對象和目的不同，科學(xué)家將生物體系的代謝產(chǎn)物分析分為4個層次：代謝物靶標(biāo)分析：某一個或幾個特定組分的定性和定量分析，如某一類結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相關(guān)的化合物（氨基酸、有機(jī)酸、順二醇類）或者某一代謝途徑的所有中間產(chǎn)物或多條代謝途徑的標(biāo)志性組分。代謝物指紋分析：同時對多個代謝物進(jìn)行分析，不分離鑒定具體單一組分。代謝輪廓分析：限定條件下對生物體內(nèi)特定組織內(nèi)的代謝產(chǎn)物的快速定性和半定量分析。代謝組分析：對生物體或體內(nèi)某一特定組織所包含的所有代謝物的定量分析，并研究該代謝物組在外界干預(yù)或病理生理條件下的動態(tài)變化規(guī)律。代謝組學(xué)是在基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后新近發(fā)展起來的一門學(xué)科。
GC-MS非靶向代謝組學(xué)醫(yī)學(xué)分析生物樣本為何要衍生化處理？有哪些衍生化的方法？GC的流動相為氣體（通常為高純氦），這就要求被分析物必須能夠氣化，而生物樣本中很多內(nèi)源性代謝物都含有極性基團(tuán)，具有沸點高、不易氣化特點。衍生化能夠降低這些代謝物的沸點，增加它們的熱穩(wěn)定性，以便分析能夠順利進(jìn)行。衍生化方法及試劑種類繁多，根據(jù)不同的分析目標(biāo)，需選擇合適的衍生化方法。如分析脂肪酸，我們可以采用甲酯化衍生。在GC/MS代謝平臺上，比較常用的衍生化方法是硅烷化衍生，因為它的廣譜高效。在進(jìn)行硅烷化衍生之前，還需添加甲氧胺吡啶溶液，以封閉羰基（針對α-酮酸和糖類，保護(hù)作用），減少衍生化副產(chǎn)物的生成。與基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)相比， 代謝組學(xué)的研究側(cè)重于相關(guān)特定組分的共性。動物靶向代謝組學(xué)服務(wù)
代謝組學(xué)技術(shù)可應(yīng)用于藥物毒理學(xué)。上海LC-MS／MS非靶向代謝組學(xué)方法
選擇代謝組學(xué)作為科研技術(shù)手段的優(yōu)勢有哪些？1、代謝組學(xué)的研究處于生物信息流的中游，介于基因、蛋白質(zhì)和細(xì)胞、組織之間，在生物信息的傳遞中起到承上啟下的作用。2、小分子的產(chǎn)生和代謝是基因表達(dá)的下游產(chǎn)物，生物體液的代謝產(chǎn)物分析能夠更直接，更準(zhǔn)確的反映生物體的病理生理狀態(tài)。3、代謝物的種類少，大約在103個數(shù)量級，要遠(yuǎn)小于基因和蛋白質(zhì)的數(shù)據(jù)，物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)要簡單得多，分析起來更簡單明了。4、代謝組學(xué)的代謝物信息庫簡單，它遠(yuǎn)沒有全基因組測序及大量表達(dá)序列標(biāo)簽的數(shù)據(jù)庫那么復(fù)雜。5、基因和蛋白質(zhì)表達(dá)的有效微小變化會在代謝物上得到放大，從而使檢測更容易。6、代謝產(chǎn)物在各個生物體系中都是類似的，所以代謝組學(xué)研究中采用的技術(shù)更容易在各個領(lǐng)域中通用，也更容易被人接受。上海LC-MS／MS非靶向代謝組學(xué)方法