非靶向代谢组-基迪奥生物

非靶向代谢组是指对生物样本中的所有小分子化合物（分子量小于1000）进行定性和定量分析，并比较不同样本间代谢物差异、筛选出在不同组间具有重要生物学意义的显著差异代谢物的技术。由于代谢组受环境变化影响最大，而环境对生物体的影响也最终体现为代谢物的变化，因此代谢组学研究在动植物生长发育、疾病biomarker筛选、药物研发等领域的应用越来越广泛。

应用领域

1. 胁迫应答机理研究；

2. 药用植物药用成分合成机理及药物代谢研究；

3. 蔬果花卉颜色改良育种；

4. 动植物生长发育机理研究；

5. 疾病biomarker筛选；

6. 疾病发生发展机制研究；

7. 药效与毒副作用研究。

技术路线

分析内容

1. 标准信息分析

1.1 原始数据预处理

1.2 代谢物鉴定

1.3 代谢物定量

1.4 PCA分析

1.5 (O)PLS-DA分析

1.6 差异代谢物筛选及聚类热图

1.7 差异代谢物KEGG通路富集分析

2. 定制化信息分析

2.1 代谢物调控网络分析

2.2 多组学关联分析（转录组、蛋白组、基因组等，需有相关数据）

样品要求/项目周期

请咨询当地销售或拨打电话：020-84889324、020-84889314了解详情。

参考文献

[1] Saito K, Matsuda F. Metabolomics for Functional Genomics, Systems Biology, and Biotechnology[J]. Annual Review of Plant Biology, 2010, 61(1): 463-489.

[2] Nakabayashi R, Saito K. Integrated metabolomics for abiotic stress responses in plants[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2015: 10-16.

Q1: 如何评判样本能否做代谢组或蛋白组（比如-80℃保存了两年、或者用麻醉剂进行处理）？

A: 针对这种情况要咨询公司销售，评估样本的可检测性。一般情况下，样本-80℃保存半年对蛋白、代谢检测影响不大，可正常使用。如果保存时间更久，可与销售咨询，进行预实验，通过预实验的检测结果判断样本情况。

如果使用麻醉剂等试剂对样本进行预处理，对物质检测结果一定会有影响的。

Q2: 蛋白、代谢检测可否分批送样？

A: 不建议分批送样，因为仪器稳定性、实验操作人员不同、质谱仪保养清洁等原因会导致不同批次检测结果出现明显的批次效应，且批次效应很难消除，有时批次间的差异会大于样本间的差异。如果真的由于试验需要时间梯度或者样本自身原因，建议先取样，用液氮猝灭后至于-80℃保存，等到所有样本收集完再统一检测。

Q3: 代谢组检测时什么是外标？什么是内标？如果检测时添加了内标就是内标法检测吗？

A: 外标是指代谢物检测时，使用的与待检物质一致的标准品。因为标准品的浓度和上机检测量是已知的，用不同浓度的标品，构建标曲获得峰面积，之后利用标曲的峰面积，标曲浓度、待检物质的峰面积可推算出待检物质浓度，实现待检物质的绝对定量和定性。

内标是指代谢物检测时，用到的是待检物质的同位素。同位素与待检物质一起上机检测。因为同位素的浓度和上机量已知，可根据同位素的峰面积和待检物质的峰面积推测待检物质含量，实现待检物质的相对定量和定性。添加内标不一定是内标法检测。有些公司会使用“外标+同位素内标绝对定量”，这种情况下，外标用于待检物质的绝对定量和定性，内标用于矫正样本量不容导致的定量差异，消除基质对定量的影响。

非靶代谢组评估OBT的形成和富集：ROS信号通路参与藻类中氚暴露诱导的辐射激振

合作单位：西南科技大学

发表期刊：Journal of Hazardous Materials

目的：氚是核电站放射性废水的主要成分，可迁移到生物体内形成有机结合的氚(OBT)，可能对水生生态系统构成潜在威胁。因此，在氚暴露的情况下监测OBT转换是至关重要的。研究了消解等预处理方法对氚回收率的影响。

取材：采用LC-MS非靶向代谢组学方法，分析了C.reinhardtii和C.vulgaris 在3.7×106 Bq/L氚胁迫下96 h代谢产物的变化。

结果：1.研究发现，微波消解预处理可将氚回收率提升至90%，并实现仅需60 mg（干重）微量样品的OBT测定。；2.此外，不同生物样品的OBT转化效率不同，在微藻小球藻中氚暴露(3.7×106 Bq/L)诱导了辐射激效现象，；3.氚暴露可能通过活性氧(reactive oxygen species, ROS)信号通路诱导辐射激效，从而提高微藻小球藻的光合能力和代谢水平；4.进一步研究发现，光呼吸代谢增强与抗氧化系统的激活可能是C. vulgaris平衡氚辐射损伤的重要途径。本研究为OBT行为机制的深入探究提供了依据，并有助于理解藻类应对氚辐射的平衡损伤机制。

图1 莱茵衣藻（C. reinhardtii）与普通小球藻（C. vulgaris）中差异表达代谢物（DEMs）相关的生理代谢通路

参考文献

Huang, Yan, et al. "Assessing OBT formation and enrichment: ROS signaling is involved in the radiation hormesis induced by tritium exposure in algae." Journal of Hazardous Materials 443 (2023): 130159.