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 靶向代谢组学

技术简介
      代谢组学技术 (Metabolomics) 是后基因时代发展起来的系统生物学新技术,旨在测定生物体内所有小分析代谢产物。靶向代谢组学( Targeted Metabolomics)是代谢组学研究的重要组成部分,主要是以标准品为参照,对特定的代谢物群进行有针对性地、特异性地检测与分析。从定量角度来说,非靶向代谢组学主要检测样品中代谢物的相对含量,而靶向代谢组学更重要的是对代谢物在样品中的绝对含量进行测定。相对于全代谢组分析而言,靶向代谢组分析具有特异性强、检测灵敏度高和定量准确等特点。
      通过对血液、尿液或组织中特定代谢物的富集与准确定量定性分析,一方面可以结合蛋白质组学、转录组学和代谢组学数据揭示相关的分子生物学作用机制,获得更完整的生命图谱;另一方面,也可以为后续代谢分子标志物的深入研究和开发利用提供有力支持,并最终用于疾病机理研究、药物靶点发现及疾病诊断和治疗。

图1.靶向代谢组学技术原理

实验流程

图2. 靶向代谢组学实验流程

案例展示
      近几年来,随着分辨率和扫面速度的提升,高分辨质谱仪已经应用到不同疾病的代谢组学中,多种定性定量平台随之出现。Juntuo Zhou等人[1]使用Orbitrap LC-MS系统,借助PRM(parallel  reaction monitoring)的技术,开发了一种基于PRM模式的大规模代谢组学定量方法。

      Juntuo Zhou等人借助普通生物样品和临床样本评估了PRM测定的动态范围、线性、重现性以及适用性。同时,还对基于Q-Exactive的PRM和MS1的定量策略以及基于QTRAP 6500中的MRM定量策略进行了比较。 结合Skyline软件,通过PRM鉴定到237种极性代谢物。相比于MS1定量具有更好的重现性和定量准确性,并且比基于QTRAP 6500的MRM定量具有更大的灵活性。建立了一种可靠的PRM方法,可用于大规模靶向代谢组学,为基础和临床代谢组学研究提供了新的选择。

对比基于Q-Exactive的PRM和MS1的定量策略和基于QTRAP 6500中的MRM定量策略

通过2型糖尿病代谢表型(上)验证评估PRM定量方法

应用领域
验证非靶向代谢组学的实验结论
分子机制研究
疾病标志物的筛选

仪器平台
Agilent HPLC 1260    
Agilent QQQ 6460

样品要求

样品类型
样品要求
血浆、尿液等体液样品
血清、血浆、脑脊液>1mL,尿液>20mL
细胞样品
细胞量>2x107
组织样品
动物、微生物组织湿重 >100mg


参考文献
1. Zhou, J., et al., Development and Evaluation of a Parallel Reaction Monitoring Strategy for Large-Scale Targeted Metabolomics Quantification. Analytical Chemistry, 2016. 88(8): p. 4478-4486.


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