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代谢组学

技术简介

代谢组学(Metabolomics)通过质谱平台对生物体内所有代谢物进行定量分析,并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系。代谢组学的研究对象大都是相对分子质量小于1000的小分子物质,它们参与到生物体的新陈代谢和生长发育的方方面面,是生物现象的最终产物。  


样品要求

植物和微生物:建议8个以上,不低于6个;

模式动物:建议12个以上,不低于8个;

临床样品:建议100个以上,不低于30个;


技术参数

非靶向代谢组学:NMR,GC-MS,LC-MS/MS

靶向代谢组学:NMR,GC-MS,LC-MS/MS

信息分析

(1)原始数据预处理

(2)主成分分析(PCA)、正交偏最小二重法——判别分析(OPLS-DA)

(3)单变量统计分析(UVA),差异代谢物的筛选和火山图

(4)差异代谢物的KEGG分析

高级分析

(1)差异代谢物层级聚类分析

(2)差异代谢物的代谢通路分析



案例分析

代谢组学深入研究早期2型糖尿病的发病机制[1]

研究背景            

II 型糖尿病原名叫成人发病型糖尿病,多在35~40岁之后发病,占糖尿病患者90%以上。

研究目的

确定正常空腹血糖(NFG [<5.55 mmol / l])发展为2型糖尿病患者的代谢组谱,可能会对早期2型糖尿病的截获和检测提供新的见解。

研究结果

选取在1150名弗雷明汉心脏研究后代参与者(年龄为40-65岁,NFG),通过LC-MS / MS分析血浆代谢物。在20年的随访期内,95名患有NFG的个体患上了2型糖尿病。在患有NFG的个体中,有19个代谢物的信息提高了对传统危险因素之外的2型糖尿病的预测。此外,氮代谢途径及其组分甘氨酸和苯丙氨酸成为2型糖尿病病理生理学最早阶段的潜在效应物。
                             

参考文献

[1]. Merino J, Leong A, Liu C T, et al. Metabolomics insights into early type 2 diabetes pathogenesis and detection in individuals with normal fasting glucose.[J]. Diabetologia, 2018, 61(6):1315-1324.


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