代谢组学

欢迎大家一起交流讨论~代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科，是系统生物学的重要组成部分。基因组学和蛋白质组学分别从和蛋白质层面探寻生命的活动，而实际上细胞内许多生命活动是与代谢物相关的，如细胞信号（cell signaling），能量传递等都是受代谢物调控的。代谢组学正是研究代谢组（metabolome）——在某一时刻细胞内所有代谢物的集合——的一门学科。基因与蛋白质的表达紧密相连，而代谢物则更多地反映了细胞所处的环境，这又与细胞的营养状态，药物和环境污染物的作用，以及其它外界因素的影响密切相关。因此有人认为，基因组学和蛋白质组学能够说明可能发生的事件，而代谢组学则反映确实已经发生了的事情。新陈代谢网络是十分复杂的网络，特别是人体的代谢网络，一直被认为是最复杂的代谢网络。现在多数信号通路的研究都是集中在代谢网络的一个很小的领域。基因组学、蛋白组学研究已经揭示了部分调节通路，但是和代谢网络直接相关的是代谢产物。但是从茫茫多的代谢产物中选取研究对象，无疑是大海捞针。代谢组学研究通过一定的手段能够帮助研究员从代谢产物海中跳出来，提供一个“航拍”的视角，一目了然地发现差异性代谢产物。然后通过已知的代谢通路逆推找出调节酶和基因，完成疾病发病机制、药物治疗机制等方面的研究。代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物（MW1000）。其样品主要是尿液，血浆或血清，唾液，以及细胞和组织的提取液。主要技术手段是核磁共振（NMR ），液-质联用（LC-MS），气-质联用（GC-MS），色谱（HPLC，GC）等。通过检测一系列样品的谱图，再结合化学模式识别方法，可以判断出生物体的病理生理状态，基因的功能，药物的毒性和药效等，并有可能找出与之相关的生物标志物（biomarker）。代谢组学在新药的安全性评价，毒理学，生理学，重大疾病的早期诊断，个性化治疗，功能基因组学，中医药现代化，环境评价，营养学等科学领域中都有着极其广泛和重要的应用前景，是一门充满朝气的学科。 从近年来发表的相关SCI论文的数量可以看出代谢组学研究呈一个蓬勃发展的局面。从近年来国家拨付的相关研究基金也可以看出国家对代谢组学相关研究的重视。

代谢组学研究代谢组学(metabonomics／metabolomics)是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科，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的研究方式，是系统生物学的组成部分。基因组学和蛋白质组学分别从基因和蛋白质层面探寻生命的活动，而实际上细胞内许多生命活动是发生在代谢物层面的，如细胞信号释放（cell signaling），能量传递，细胞间通信等都是受代谢物调控的。代谢组学正是研究代谢组（metabolome）——在某一时刻细胞内所有代谢物的集合——的一门学科。其研究对象大都是相对分子质量1000以内的小分子物质。先进分析检测技术结合模式识别和专家系统等计算分析方法是代谢组学研究的基本方法。化学分析技术中最常用的是^1H核磁共振(^1HNMR)以及色谱(毛细管电泳)-质谱联用(X—MS)。代谢组学属于全局系统生物学（Global systems biology）研究方法，便于对复杂体系的整体进行认识．譬如，一个正常工作的人体包括“人体”本身和与之共同进化而来且共生的消化道微生物群体（或称菌群），孤立地研究“人体”本身的基因，转录子以及蛋白质当然可以为人们认识人体生物学提供重要信息，但无法提供使人体正常工作不可缺少的菌群的信息．人体血液和尿液的代谢组却携带着包括菌群在内的每一个细胞的信息，因此代谢组学方法对研究如人体这样复杂的进化杂合体十分有效．早在20世纪60年代，代谢物组学的核心技术——核磁共振技术（NMR），就已经被应用到代谢研究中。但直到20世纪90年代，随着模式识别分析技术的发展，代谢谱的定量分析才得以实现，并应用于药物和基因功能的研究。利用代谢物组学研究药物对整体的作用主要依赖于多参数检测外源物质攻击所导致的机体新陈代谢改变。这种方法也适合研究基因突变和转基因所产生的代谢改变以及疾病诊断和疗效评价。在药物发现阶段，它可以进行体内毒性研究、先导药物的筛选和目标化合物的优化及体内动物模型的药效筛选。在药物开发阶段，它可以在临床前安全性评价方面进行生物标志物的发现和毒性机制的研究，从而可有效地利用动物模型研究人类疾病的治疗，发现与临床安全性和有效性有关的生物标志物。代谢组学已经广泛地应用到了包括药物研发，分子生理学，分子病理学，基因功能组学，营养学，环境科学等重要领域．在代谢组学诞生的过去6年里，有关代谢组学的研究论文和专利以指数的形式逐年增长．可以预见，这门新兴学科将应用到更为广泛的领域．

植物代谢组学与动物代谢组学用CD软件处理谱图方法一样吗？

中文名称：代谢组学 英文名称：metabonomics 定义：通过组群指标分析，进行高通量检测和数据处理，研究生物体整体或组织细胞系统的动态代谢变化，特别是对内源代谢、遗传变异、环境变化乃至各种物质进入代谢系统的特征和影响的学科。 所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；总论（二级学科）

用gc-ms做细胞的代谢组学，用MSTFA衍生，出来的峰有很多杂质大高峰，已经验证这些大高峰就是MSTFA里面的杂质峰，该怎么除去这些杂质呢？求助各位高手帮忙解答给个意见！

代谢组学的qc混样。为什么信号值越来越低？质谱是最近清洗过的。色谱柱和流动相都是新更换的。使用的是赛默飞qe系列

本人刚开始接触GC-MS，小白一个。现在在做代谢组学的分析。请问代谢组学数据预处理的步骤是什么，峰对齐需要什么软件，如何操作，本人不太明白这方面，希望帮忙解答的详细一些，谢谢

1．前言 随着科学与技术的发展，新药研发的速度正在日益加快，使得新药安全性评价工作的压力也变得越来越大。在新药研究开发过程中，因为安全性问题而被淘汰的候选药物占相当大的比例。一旦潜在的药物分子通过了初步的生物学筛选过程，就应该尽量减少这些候选药物分子在产品研发过程中的流失，以免造成巨大的资金和时间的浪费。因此，人们努力寻找新的分析方法，以便从功效和安全性两方面使得先导化合物的筛选更有效，从而尽可能地减少这种浪费。目前的生物分析手段主要利用基因组和蛋白质组方法，分别从基因水平和细胞蛋白质表达水平上测量生物体系对药物的反应。这两种方法都较昂贵，且劳动强度较大，然而却可能是研究在不同水平上对生物异源物质的生物应答的有力工具。但是，基因组学和蛋白质组学都不能提供可以了解生物体中整体细胞功能的信息，因为两者都忽略了整体器官中动态的代谢状态。因此，Nicholson等人提出了一种基于核磁共振的新方法，叫做metabonomics，我们暂且称之为代谢组学，以便与由代谢物组（metabolome）衍生而来的metabolomics相区别。Metabolomics研究的是一个细胞或细胞类型中所有的小分子成分，而metabonomics则是通过分析生物体液和组织来对完整的生物体（而不是单个细胞）中随时间改变的代谢物进行检测、确定、定量和分类；然后将这些***代谢轨迹与病生理过程中的生物学事件关联起。从药物研究和毒理学评价的角度来看，基因组学方法是观察给药后基因表达的改变，主要采用基因芯片技术。然而，基因调节/表达与系统的整体功能之间的关系在目前还很不清楚，主要是因为决大部分DNA是非编码的，而编码蛋白质的基因不能孤立地发挥作用，而是需要与其邻近的基因和非编码DNA一起才能发挥其功能。正式由于这个原因，人们才发展了蛋白质组学。蛋白质组学方法可以对由给药或其它病生理过程引起的细胞蛋白质组成变化进行半定量的测量。蛋白质组方法所采用的技术主要包括双向凝胶电泳和质谱技术。与基因组方法相比，蛋白质组方法较慢，且劳动强度较大。需要强调的是，虽然这些方法能够在很大程度上揭示毒理学机理，并且给出与疾病相关的新的生物标记物，却很难将这些发现与经典的毒理学指标相关联。原因很简单，因为目前的技术和方法不能对给药后反应的整个进程进行测量，也不能对生物整体的应答进行测量。因此需要发展一种新的方法来实时给出多器官生物整体的在体信息。基于NMR的代谢组学（metabonomics）方法可以满足这样的要求。2．Metabonomics在药物毒理学研究中的应用 代谢组学的目的是要扩展和补充由基因组学和蛋白质组学方法得到的对生物异源物质应答的信息。其任务是定量测量生物体对病生理刺激或基因改变的动态多参数代谢反应，是研究药物毒性和基因功能的技术平台。这个概念是根据Nicholson小组近二十年来利用1H NMR技术研究生物体液、细胞和组织中多组分代谢组成的工作而提出的。在这些研究中，还利用了模式识别，专家系统和相关的生物信息学工具。在许多情况下，药物通过与遗传物质直接作用而产生毒性，或通过诱导系统合成与药物代谢有关的酶，从而产生有毒的产物。在这种情况下，用基因组和蛋白质组学方法来评价毒性是有用的。然而，在生物异源物质有可能只在药理学水平上产生作用，因而可能不会影响基因的调节和表达。再者，显著的毒理学效应可能与基因的改变和蛋白质的合成完全不相关。因此，在许多情况下，从基因组和蛋白质组角度考虑到的反应可能不能预测药物毒性。但是，所有的由药物引起的病生理紊乱都会由于直接的化学反应，或通过与控制代谢的酶或核酸相结合而引起内源生化物质在比例、浓度、代谢通量等方面的失调。如果这种变化足够大的话，就会影响整个生物体的功能。生物体液中的代谢物是与细胞和组织中的代谢物处于动态平衡，因此，生物体中由于中毒或代谢损害而引起的细胞功能异常一定会反映在生物体液成分的变化中。要检测血浆、尿液、胆汁等生物基质中的一些具有特殊意义的微量物质，选择合适的分析方法致关重要。高分辨1H NMR波谱就非常适合用来检测生物体液中的成分异常，因为该方法可以同时对所有的代谢物进行定量分析，而且不需要样品前期准备，对任何成分一样灵敏。虽然也可以采用如质谱等其它方法，但对不同成分离子化程度的差别会影响定量和检测的可靠性。NMR方法还可以有效地用来从组织萃取物或细胞悬液中找出异常的代谢物。还可以利用高分辨魔角旋转（HR-MAS）探头来检测完整组织中的代谢物组成。由1H NMR谱检测到的生物体液中的内源性代谢物模式完全依赖于动物体内的毒素的类型。每一种类型的毒物都会在生物体液中产生特征的内源代谢物浓度和模式变化，这种特征给我们提供了毒性作用的机理和毒性位置的信息。右图所示为一系列尿样的1H NMR谱图，是大鼠经不同的毒物处理后得到的。每一张谱图只需几分钟的时间，是非常有效的。可以看出，不同毒素引起的代谢物变化是有特征性的。因为几乎所有的代谢物都有其特征的NMR谱，因而可以作为毒物引起的代谢变化的指纹图谱。利用NMR方法，人们已经成功地发现了许多新的器官特异相关毒性的代谢标记物。作为分析生物化学技术，NMR正是在这种探索性的工作上具有优势。

本人刚开始接触GC-MS，小白一个。现在在做代谢组学的分析。请问代谢组学数据预处理的步骤是什么，峰对齐需要什么软件，如何操作，本人不太明白这方面，希望帮忙解答的详细一些，谢谢

有没有研究代谢组学的。留个联系方式呗。

我正在研究代谢组学在生物样本（血尿）中的应用。有没有人做过这方面的研究，可以提供一点思路？我所用的仪器是UPLC-Q-ToF.我已经做过一些关于尿液的预试验，用仪器自带的PCA分析软件没发现什么有意义的结果。另外，尿液的前处理也很简单，就是过了一下滤膜，用的是C18的色谱柱

[color=#231815]色谱-质谱联用技术在代谢组学中的应用[/color][color=#231815][color=#333333]代谢组学是对生物体受外部刺激所产生的小分子代谢产物的变化或其随时间的变化进行研究的一门学科,以实现对体液、细胞以及组织提取物等复杂的生物样本中所有代谢产物的定性和定量分析为研究目标。色谱-质谱联用技术在代谢组学的研究中已显示出极大的发展潜力。本文主要综述近年来代谢组学研究中涉及的色谱-质谱联用技术及其数据处理方法,重点介绍各种分离技术的特点及其在应用中的关键问题,并对其在代谢组学应用中的未来发展给予展望。 [/color][/color]

请问大家，我要用动物组织做内源性代谢物的靶向代谢组学，用标曲去定量，配制标曲所用的空白基质该如何选择呢？我是打算用相应的空白组织匀浆液去做空白基质，但是我要如何将该基质中的本底干扰去掉呢？蹲蹲比较实用的经验

参加一些公司举办的代谢组学培训班有没有用，有没有哪位大神参加过，分享经验

代谢组学现在发SCI的文章容易，处在高峰时期，大家一起交流一下现在你们实验室都在怎么做？有没有什么新的想法啊？

各位老师 请问有没有做核磁共振代谢组学的呢？把NMR数据导出来，之后进行自动切分积分，各位老师用的是什么方法或软件呢？可以用写字板打开FID数据或调完水平基线的老师吗？谢谢！

用超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]高分辨质谱非靶向代谢组学，内标物如何选择

各位同仁，本人用Agilent5975做了一点代谢组学的相关内容，现在我的数据没法从仪器当中导出，特地在此求助，急急急，谢谢了

请问用UPLC-Q-TOF-MS做肝脏组织的的代谢组学可以吗？[b][color=#444444]看了大部分的文献基本都是用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]或者核磁做肝脏组织，用这种方法做的都是血液和尿液，这是这种方法有什么限制吗？[/color][color=#444444]同时请各位大神如有看到类似的文献能分享给我吗[/color][/b]

在非靶向代谢组学研究的文献中有的用的仪器是UPLC–Q-TOF/MS ，有的是UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS/MS 我想做非靶向代谢组学检测，但是仪器有很多中不知道怎么选，区别在哪里？

http://img3.17img.cn/bbs/upfile/images/20100518/201005181701392921.gifiCMS2014 质谱网络会议——蛋白质组学/代谢组学专场会议时间：2014年11月20日 09:30—17:00【简介】 仪器信息网将于2014年11月18-21日举办"第五届质谱网络会议（iConference on Mass Spectrometry，iCMS2014）"，本届会议将与中国化学会质谱分析专业委员会合作举办，旨在通过网络会议平台给国内质谱科学家提供一个全新的沟通交流平台，提高质谱科学研究和应用水平。 本届网络会议为期四天，将开设质谱新技术专场、地质能源专场、药物分析专场(上)、药物分析专场(下)、蛋白质组学/代谢组学专场(上)、蛋白质组学/代谢组学专场(下)、环境专场、食品专场共8个主题，每个主题为1个分会场，时长为半天或一天，大会将提醒近30名著名质谱专家就不同的主题做精彩的报告并同期与大家进行交流。成功报名并准时参会的用户均可获得一份iCMS历届会议的精选光盘（2张），并有机会获赠100元手机充值卡和Kindle Paperwhite电子书阅读器（4GB）。 iCMS2014—蛋白质组学/代谢组学专场(上)1）蛋白质泛素化的定量蛋白质组学研究——李衍常 博士 北京蛋白质组研究中心2）Protein complex research approach based on protein immunoprecipitation in coupling with mass spectroemtry （基于蛋白免疫沉淀－质谱分析的蛋白质复合物研究） ——胡克平 教授 中国医学科学院药用植物研究所报名地址：http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/1078 iCMS2014—蛋白质组学/代谢组学专场(下)1）细胞间信号传导的蛋白质组学方法探究——田瑞军 南方科技大学化学系2）Ion Mobility Derived Collision Cross Sections to Support Metabolomics and Lipidomics——Giuseppe Astarita Georgetown University Washington D.C. U.S.A.3）基于GC/Tof的代谢组学技术在基础及临床医学研究中的应用——王晓艳 上海交通大学系统生物医学研究院报名地址：http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/1079-------------------------------------------------------------------------------1、报名条件：只要您是仪器网注册用户均可报名参加。2、报名及参会咨询：QQ群—231246773

如题，最近可能要做关于代谢组学的课题，想了解代谢组学的研究现状以及最新的研究情况，哪位老师给指点下，谢谢了~

问一下，我是微生物代谢物组学的，但是用C18柱，极性强的物质很快就流出来了，保留时间特别短，代谢物分不开，想问一下诸位做代谢物组学都用的是什么柱子，型号？正打算购买，请帮忙推荐一下。

如题，最近可能要做关于代谢组学的课题，想了解代谢组学的研究现状以及最新的研究情况，哪位老师给指点下，谢谢了~

代谢组学与中药分析有何关系？大家讨论下？

做植物代谢组学（糖，氨基酸，有机酸）提取是用甲醇-水还是用甲醇-氯仿-水比较好，比例是多少一般？

waters质谱中代谢组学采集数据是不是选continuum，continuum是不是profile？

随着代谢组学在医药生物各领域中的发展，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-质谱联用技术（GC/MS）成为组学分析平台中最为常见的技术手段之一。对于生物样本（如尿、血、组织、唾液以及细胞等）中氨基酸、有机酸、多糖、胆固醇、维生素、酰胺、多胺、多醇、脂肪酸、激素、核苷酸、磷酸酯、多肽等小分子代谢物而言，GC/MS具有灵敏度高、分辨率强、重现性好以及高通量的优点。在代谢组学的分析策略中，不同类型的样品通过不同的提取方法和衍生反应方法获得相应的GC/MS总离子流色谱图，然后经过数学转化得到不同生理或病理状态下的机体的代谢谱，并建立数学模型，获得体内内源性代谢物的变量，再利用MS中强大的谱库检索系统或谱图解析功能进行分析，最后解释这些代谢物变化的生物学意义。早在1971年GC/MS就被临床用于检测一些特征性标志的代谢物以诊断疾病，例如尿中胆固醇和有机酸代谢物的变化。1978年，Gates和Sweeley等曾采用代谢谱分析技术对临床患者血和尿等样品中化合物进行定性和定量分析。2000年，Fiehn研究小组采用GC/MS方法对模型植物拟南芥的叶子提取物进行了植物代谢网络的研究。此后，代谢物靶标分析、代谢轮廓（谱）分析代谢指纹分析、代谢组学研究已经逐渐地被广泛应用于生物样本的药物安全性评估、疾病机制分析和生物标志物探索，并且对于机体受到外界环境刺激或扰动后其代谢产物产生的动态响应提供了一种全面的理解。比如以血清为研究对象，基于GC/MS分析技术的代谢轮廓谱观察到尿毒症患者与正常人代谢物中氨基酸（缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸）和脂肪酸（肉豆蔻酸、亚油酸）的异常变化，且被测物质灵敏度、稳定性非常好。同时与临床生化指标一致。同样，在中药雷公藤的毒性学研究时，根据GC/MS分析给药前后不同时间点的老鼠尿样结果，对中药安全性及多靶点作用的机制研究提供了新的思路。今年，GC/TOF-MS和GC×GC/TOF-MS技术中TOF-MS的快速扫描和强大的反卷积功能为生物样本的分析提供了高分辨率和高灵敏度的保证，也逐渐被用于代谢组学中尿、血、组织的研究，如Underwood等采用GC/TOF-MS研究Huntington疾病患者与转基因老鼠模型的血清代谢轮廓谱，并讨论其发病机制。与单维色谱相比，两维的色谱信息更全面更广泛，族分离效应、分辨率和灵敏度明显提高，且相应时间缩短，得到的光谱纯度大大改善。Welthagen等应用GC×GC/TOF-MS技术探究NZO肥胖鼠与C57BL/6鼠组织提取物中的代谢物变化，研究结果表明配置四级杆质量分析器的MS对样品的分析一次仅获得五六百个色谱峰，而TOF-MS却能检测到一千多个色谱峰，从而反映GC×GC/TOF-MS的快速扫描和信息采集对于复杂体系的全组分分析具有重要的意义，对于未来生物样品的代谢组学研究提供了技术上的保证。随着生命科学的发展，分析样品越来越复杂，分子量范围也越来越大，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-串联质谱技术如离子阱质谱联用仪具有MSn多级质谱功能，作为分析混合物和分子结构鉴定的重要手段，也逐渐成为当今医学和生物分析等领域研究的热点之一。目前，代谢组学技术正日益受到科研工作者的关注，特别是GC/MS技术的不断革新，有助于人们更好地理解机体内复杂的代谢网络以及生命活动规律