LC-MS全代谢组 LC-MS Metabonomics(鹿明生物)

LC-MS全代谢组

LC-MS Metabonomics

全代谢组又称非靶向代谢组（Untargeted metabolomics），对样本进行全面的、无侧重的检测，通过比较实验组和对照组样本，找出差异代谢产物，结合生物信息分析，找出富集差异通路，整合代谢网络。全代谢组旨在提供一个全面的研究视角来比较差异，通常用于标志物的筛选、分子机制研究及多组学整合分析。

LC-MS全代谢组学 

技术的优点

实验流程

分析内容

送样要求

 注：顶空进样的样本最少2g

仪器设备

Thermo Scientific TSQ Altis

AB Sciex TripleTOF® 5600

小鹿智囊

1、代谢组研究相对于基因组和蛋白质组研究而言有什么不同之处？

主要特点包括三方面：一、基因和蛋白表达的有效的微小变化会在代谢物上得到放大，从而使检测更容易；二、代谢组学的技术不需建立全基因组测序及大量表达序列数据库；三、因为代谢产物在各个生物体系中都是类似的，所以代谢组学研究中采用的技术更通用。 

 2、代谢组的样品重复性有什么要求？ 

代谢组学基于多元统计分析方法进行的，在样品准备上相对于转录组和蛋白质组而言需要更多的重复数据。一般建议植物样品：最少6次，建议8次生物学重复；

模式动物及微生物样品：最少8次，建议10次生物学重复；

临床样品：30次生物学重复以上，如组织样品不好取样，可控制在20次重复以上。

 3、靶向代谢检测平台的选择？

GC-MS和LC-MS两种平台各有优势，主要是由目标化合物的理化性质决定，GC-MS适合易挥发性、分子量不太大的化合物，而且，离子源为EI，碎片信息多，有成熟的图谱库，便于化合物检索，对于非挥发性成分则需要衍生化；而LC-MS离子源为APCI或者ESI源，适合做中等或强极性的化合物，分子量范围广，灵敏度高，前处理简单，但是LC-MS的价格要贵点，因此可以根据实际情况选择合适的检测平台。

 4、关于代谢组数据库问题，老师经常问起数据库是商业库还是自己建的库，类型？

GC-MS数据库：Nist、feihn；

LC-MS数据库：HMDB、Metlin、自建库（大连化物所-许国旺组）。

实例分析

冠状动脉疾病综合代谢组学特征分析

基本信息

材料：冠心病患者血清                             主要技术：LC-MS全代谢组、靶向代谢组

期刊： J. Am. Coll. Cardiol                      影响因子：19.896

文章摘要

对来自四个中心的2324名疑似冠状动脉疾病（CAD）患者进行造影检查，分组如下：正常冠状动脉（NCA），非梗阻冠状动脉粥样硬化（NOCA），稳定型心绞痛（SA），不稳定型心绞痛（UA）和急性心肌梗塞（AMI）。通过LC-Q-TOF-MS分析代谢图谱并进行分析。通过对CAD样本的交叉验证比较，共鉴定了89种差异代谢产物。改变的代谢途径包括降低的磷脂分解代谢，增加氨基酸代谢，增加短链酰基肉碱，减少三羧酸循环，以及减少初级胆汁酸的生物合成。作者还发现12个生物标志物AUC值可达0.938至0.996（n = 1,086），在测试阶段预测值为89.2％至96.0％（n = 933），外部集也达到85.3％到96.4％（n = 305）。

方法流程

1、CAD患者

2、血浆收集

3、LC-MS分析

4、差异代谢物

5、OPLS-DA统计分析

6、代谢通路富集

7、代谢产物及相关性分析

8、诊断标志物

9、ROC曲线及外部测试

小鹿推荐

代谢组是寻找生物标志物最常用的手段之一，但目前大多数代谢产物生物标志物还不足以取代现有的临床测试，一方面，疾病阶段的复杂性使大多数代谢产物的预测结果受到影响，另一方面，重复性不佳而导致生物标志物的灵敏性和特异性减弱。本文通过对冠心动脉疾病的不同分组及交叉验证确定了代谢标志物，并利用来源不同的样本进行验证，保证了代谢产物标志物的灵敏性、特异性及可重复性，值得临床研究的借鉴。

文献来源

Fan Y et al. Comprehensive Metabolomic Characterization of Coronary Artery Diseases. 2016, J. Am. Coll. Cardiol.

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