在生命科学研究的广阔领域中,代谢组学作为连接基因组、转录组和蛋白质组的下游功能端,能够直接反映生物体的生理状态和表型特征。非靶向代谢组学作为一种全局性的分析策略,不预设特定目标,而是致力于捕捉样本中所有可检测的小分子代谢物。这种“无偏见”的检测方式,使其成为发现新型生物标志物、揭示复杂生物学机制以及探索未知代谢通路的强大工具,尤其适合在研究初期对样本进行全景式的代谢轮廓扫描。
项目核心内容
非靶代谢组学通过采用先进的LC-MS技术,对整个生命体代谢组进行系统的、全面的鉴定分析。其核心在于获取海量的代谢物数据,从中挖掘出处理组与对照组之间的差异代谢物。随后,对这些差异代谢物进行精准的定性鉴定、统计学差异分析以及KEGG代谢通路富集分析,从而深入揭示样本变化背后的生理机制和分子基础。这一过程不仅关注已知代谢物的变化,更侧重于发现那些此前未被关注的潜在关键代谢节点。
高端检测平台支撑
为了确保数据的广度、深度与准确性,我们依托国际顶尖的仪器平台开展检测服务:
- UHPLC-QE-MS系统:搭载Agilent 1290 UHPLC与Thermo Q Exactive Focus/Plus/HF质谱仪,提供卓越的分离效率与高分辨率质谱数据。
- GC-TOF-MS系统:采用Agilent 7890B气相色谱与LECO Pegasus HT飞行时间质谱联用,擅长挥发性及半挥发性代谢物的检测。
- Tribrid三合一质谱仪:Thermo Scientific Orbitrap Fusion Lumos Tribrid,结合四极杆、轨道阱和线性离子阱技术,实现超高分辨率与高灵敏度的复杂样本分析。
标准化技术流程
严谨的实验流程是数据可靠性的基石,我们的技术路线涵盖以下关键环节:
- 样品采集:严格区分处理组/疾病组与对照组,确保样本代表性。
- 代谢物提取:采用优化后的提取溶剂体系,最大化覆盖极性至非极性代谢物。
- 样本预处理:去除蛋白干扰,浓缩目标成分,提升检测灵敏度。
- 样本检测:利用LC-MS/MS高分辨率质谱监测采集MS1、MS2谱图,获得高质量原始数据。
- 数据库检索:使用Compound Discoverer软件分析原始数据,匹配Thermo mzCloud、mzValut、ChemSpider等权威数据库,完成代谢物定性及相对定量。
- 生物信息学分析:执行主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)、差异代谢物筛选、层次聚类分析以及KEGG功能注释与富集分析。
显著技术特点
相较于传统检测方法,非靶向代谢组学具备以下显著优势:
具备较高的灵敏度与分辨率,能够识别痕量代谢物;拥有较宽的动态范围,适应不同浓度梯度的代谢物检测;特别适合生物样本中复杂代谢产物的全面检测和潜在标志物的初步鉴定;是探索标本中未知代谢物及其变化规律的理想选择。
广泛应用方向
该技术已深入多个科研与临床领域:
- 表型和生理功能研究:解析基因型与表型之间的代谢联系。
- 中医理论研究:从代谢层面阐释中药复方作用机理。
- 疾病病理研究:寻找疾病早期诊断标志物及发病机制。
- 食品科学与营养学研究:评估食品营养成分及加工过程中的代谢变化。
- 临床诊断及治疗:辅助个性化医疗方案制定。
- 畜牧与农林业研究:改良作物品质及动物育种。
- 药物研究:药效评价及毒理机制解析。
- 环境毒理研究:评估环境污染物对生物体的代谢毒性。
严格送样要求
为保证实验结果的稳定性,请遵循以下样本制备与寄送标准:
| 样本类型 | 需求量 | 保存与寄送条件 |
| 血清、血浆 | 100ul/sample | -80℃保存,干冰寄送;若发生溶血,建议重新采样 |
| 尿液 | 1 mL /sample | -80℃保存,干冰寄送 |
| 组织 | 200mg/sample | -80℃保存,干冰寄送 |
| 细胞 | ≥1×10^7/sample | -80℃保存,干冰寄送 |
| 脑脊液 | 400 ul /sample | -80℃保存,干冰寄送 |
| 粪便及肠道内容物 | 200mg/sample | -80℃保存,干冰寄送 |
| 植物样本 | 鲜样≥3g/sample,干样≥1g/sample | 低温保存,避免降解 |
| 微生物样本 | ≥1×10^7/sample | -80℃保存 |
注意:所有样本应避免反复冻融,以免影响代谢物稳定性。
生物学重复建议
为确保统计分析的有效性,建议生物学重复数量如下:动物样本≥6例,细胞样本≥3例。
总结
非靶向代谢组学以其全面性和探索性,为生命科学研究提供了独特的视角。通过高精尖的设备平台与专业的数据分析流程,我们能够从复杂的生物样本中抽丝剥茧,发现关键的代谢差异与通路变化。无论是基础科研还是应用开发,这项技术都能为研究者提供坚实的数据支撑。
汇策生命科学检测专注于提供高标准的一体化检测服务,依托先进的非靶向代谢组学平台,助力科研人员在疾病机制、药物研发及农业育种等领域取得突破。欢迎联系专业工程师,获取定制化的代谢组学检测方案。
