广泛靶向代谢组-基迪奥生物

广泛靶向代谢组是一种整合了非靶向和靶向代谢物检测技术优点的代谢组检测技术，利用高灵敏度AB SCIEX QTRAP® 6500 UPLC-MS/MS液质联用仪和自建的植物初级与次级代谢物数据库（10000+物质）、动物&医学代谢物数据库（2200+物质），可实现高通量、高灵敏、覆盖广、定性准的代谢物检测。广泛靶向代谢组可比较不同样本间代谢物的种类与丰度差异、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，并可定性定量检测低丰度痕量级化合物（pM级别）。

部分检测物质列表

应用领域

胁迫应答机理研究；
药用植物药用成分合成机理及药物代谢研究；
蔬果花卉颜色改良育种；
动植物生长发育机理研究；
疾病biomarker筛选；
疾病发生发展机制研究；
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) 原始数据预处理（过滤、去冗余、峰识别、峰面积积分、积分校正）

2) 代谢物鉴定

3) 代谢物定量

4) PCA分析

5) (O)PLS-DA分析

6) 差异代谢物筛选及聚类热图

7) 差异代谢物KEGG通路富集分析

2. 定制化信息分析

8) 代谢物调控网络分析

9) 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] Chen W, Gong L, Guo Z, et al. A novel integrated method for large-scale detection, identification, and quantification of widely targeted metabolites: application in the study of rice metabolomics.[J]. Molecular Plant, 2013, 6(6):1769-1780.

[2] Wang Y, Zhang X, Yang S, et al. Lignin Involvement in Programmed Changes in Peach-Fruit Texture Indicated by Metabolite and Transcriptome Analyses[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2018.

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。

转录组和广泛靶向代谢组揭示了纳米塑性毒性诱导美洲杨的代谢变化

合作单位：河北农业大学

发表期刊：Journal of Hazardous Materials

目的：全球越来越关注普遍存在的塑料污染问题。研究了杨树(Populus × euramericana cv)的响应。通过表型、微观解剖、生理、转录组学和代谢组学方法研究纳米塑性毒性。

取材：分别收集对照组、200NP组、400NP组、600NP组和800NP组的叶片进行转录组和广靶代谢组检测

结果： 1、：DEGs鉴定：通过DESeq2软件分析，在对照组与各PS-NPs处理组之间共鉴定出3854个差异表达基因 (DEGs)，其中上调基因数量远多于下调基因。GO富集分析： PS-NPs对Poplar 107的转录组产生了广泛的影响，包括转录调控活性、催化活性、代谢过程等，涉及初级和次级代谢途径。

2、DAMs鉴定：通过UPLC-MS/MS技术，在对照组与各PS-NPs处理组之间共鉴定出318个差异积累代谢物 (DAMs)，其中上调DAMs数量远多于下调DAMs。 KEGG富集分析：400NP组 vs. 对照组： DAMs主要与初级代谢过程相关。800NP组 vs. 对照组：上调DAMs主要与次级代谢（尤其是黄酮类生物合成）相关，下调DAMs主要与初级代谢相关。400NP组 vs. 800NP组：上调DAMs主要与次级代谢相关，下调DAMs主要与有机酸及其衍生物相关。三组共有的DAMs：上调DAMs主要与脂肪酸降解和黄酮类生物合成相关，下调DAMs主要与碳固定和氨基酸生物合成相关。

3、共同富集通路： 13个KEGG通路在转录组和代谢组数据中都有富集，其中10个通路在转录组水平上富集，1个通路（黄酮类生物合成）在代谢组水平上富集。黄酮类生物合成通路：在800NP组中，与黄酮类生物合成相关的DEGs和DAMs表达水平显著上调，表明植物在严重PS-NPs胁迫下会激活黄酮类生物合成途径以应对氧化损伤。RT-qPCR验证：对12个黄酮类生物合成相关DEGs进行RT-qPCR验证，结果显示这些基因在800NP组中的表达水平显著高于对照组和400NP组，进一步证实了转录组数据的可靠性。

图1 PS-NP处理的美洲杨转录组与代谢组数据关联分析

参考文献

Xu, Liren, et al. "Nanoplastic toxicity induces metabolic shifts in Populus× euramericana cv.'74/76'revealed by multi-omics analysis." Journal of Hazardous Materials 470 (2024): 134148.