代谢组学

p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strongspan style="text-indent: 2em "仪器信息网讯/span/strongspan style="text-indent: 2em " 代谢组学是继基因组学、转录组学及蛋白质组学之后发展起来的一门新兴组学，是整合包括色谱联用质谱和核磁共振等现代分析技术、生物化学以及生物信息学等学科的一门交叉学科技术，用于研究生命活动链条下游的代谢物内稳态情况。相比于其他组学，代谢组学反映生命体已经发生的生物学事件，因此能够更准确直接地反映生命体终端和表型信息。目前，广泛应用于代谢组学数据采集的技术平台有氢/碳核磁共振技术、气相色谱－质谱技术、液相色谱－质谱技术、毛细管电泳－质谱技术以及直接进样质谱技术等。鉴于代谢物种类多样且浓度差异大，代谢组学研究需要依托高灵敏度、高分辨率的分析技术。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "基于此，仪器信息网将于span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong2020年9月8日/strong/span举办a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target="_blank"span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong“代谢组学技术及应用新进展”网络研讨会/strong/span/a，聚焦代谢组学的多个细分领域，如代谢组学基础研究、微生物代谢组学、代谢组学与中医药、药物开发代谢组学、疾病诊断与代谢组学等，从技术难点、数据分析到应用进行剖析，为业内专家与相关研究学者提供更灵活的交流机会，促进合作。/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong会议日程（点击图片报名参会）/strong/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong/strong/span/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/" target="_blank"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/6f5b37a6-fb5c-404f-bd85-a2685936ae49.jpg" title="日程0812-1320.png" alt="日程0812-1320.png"//a/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center "strong style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "专家阵容/strongbr//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong/strong/span/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 306px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/f1e3e61b-ba44-4f18-a3eb-624f3493ff48.jpg" title="厉良.jpg" alt="厉良.jpg" width="300" height="306" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target="_blank"报告题目：《用于深度代谢组分析的LC-MS的最新进展》/a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target="_blank"报告人：加拿大阿尔伯塔大学 厉良教授/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "厉良教授于1983年在浙江（杭州）大学获得化学学士学位，1989年获得美国密歇根大学化学博士学位。1989年7月加入加拿大阿尔伯塔大学，任化学系教授和生物化学系兼职教授。他是加拿大代谢组学创新中心（TMIC）的联合主任。厉教授是加拿大皇家学会科学院院士。他于2005年至2019年是加拿大分析化学研究主席。2000年至2005年担任阿尔伯塔省癌症研究所蛋白质组学资源实验室主任。他于2007年至2019年担任阿尔伯塔大学分析化学部主任。他是人类代谢组数据库（HMDB）项目的联合负责人。他的实验室建立了已经被代谢组学研究社区广泛使用的内源性人类代谢物的HMDB MS/MS质谱谱库。他的实验室是开发用于生物系统定量和全面代谢组分析的高效化学同位素标记液相色谱质谱（HP-CIL LC-MS）平台的先驱。厉教授获得过多项国内和国际奖项和荣誉。自2005年以来，他是国际分析化学期刊Analytica Chimica Acta的编辑。他还是许多科学期刊的编辑顾问委员会的成员。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 363px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/355dbdfd-aa48-4d25-8cc8-6b819432a5ed.jpg" title="唐惠儒.jpg" alt="唐惠儒.jpg" width="300" height="363" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target="_blank"报告题目：《脂蛋白亚类及其组成的定量分析》/a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target="_blank"报告人：复旦大学人类表型组研究院 唐惠儒教授/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "教授，博士生导师。1986年获西北轻工业学院（现陕西科技大学）学士学位；1991年，获英国伦敦大学Royal Holloway College化学系，物理有机化学，博士学位；1992-2000年先后任英国BBSRC食品研究所Research Scientist、Senior Research Scientist。2001-2005年任英国帝国理工学院生物医学部生物化学系Senior Scientific Officer，兼代谢组学核磁共振设施总监（终身职位）。2005-2014年先后任科院武汉物理与数学所研究员、博士生导师、研究部副主任、中科院生物磁共振分析重点实验室主任。2014年11月起任复旦大学特聘教授。 英国皇家化学会Fellow （FRSC, CChem）、美国化学会会员、陕西科技大学客座教授、华中科技大学生命科学及技术学院兼职教授 J Proteome Res, Current Metabolomics, Arch Pharm Res, World J Hepatol, Chin J Anal Chem, 《波谱学杂志》、《现代科学仪器》、《基础医学与临床》等刊物编委。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 348px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/a2940969-29b5-4ade-b6b7-e02e9245f867.jpg" title="袁必锋.jpg" alt="袁必锋.jpg" width="300" height="348" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target="_blank"span style="text-align: center "报告题目：《核酸修饰组学及核酸修饰代谢分析》/span/a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target="_blank"报告人：武汉大学 袁必锋教授/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "武汉大学化学与分子科学学院教授、博士生导师，国家自然科学基金优秀青年基金获得者（2015年）。2001年和2006年于武汉大学生命科学学院分别获得学士和博士学位。2006年至2010年在新加坡国立大学和加州大学河滨分校开展博士后研究。2011年任武汉大学化学与分子科学学院教授、博士生导师。担任Chemical Research in Toxicology 顾问编委 (Editorial Advisory Board)、Scientific Reports 编委、Chinese Chemical Letters 编委、《色谱》编委、《分析测试学报》青年编委、《高等学校化学学报》青年编委、中国生物物理学会代谢组学分会理事。主要研究方向为生物分析化学、核酸化学生物学。在所从事的研究工作中，建立了DNA、RNA、蛋白质等多种生物大分子修饰（表观遗传修饰）的高灵敏分析方法，开展了生物大分子修饰和疾病的相关性研究；建立了多种代谢组学分析方法，开展了基于代谢组的临床疾病标志物分析。在PNAS、Nucleic Acids Research、Chemical Science 等学术刊物上发表了170余篇SCI论文。/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong/strong/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/62db9fd0-83a7-49a1-bfb3-4a3a961351f1.jpg" title="吕海涛.jpg" alt="吕海涛.jpg" width="300" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target="_blank"报告题目：《精准靶向代谢组学及其转化研究实践》/a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target="_blank"报告人：上海交通大学 吕海涛研究员/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-align: justify text-indent: 2em "吕海涛博士，上海交通大学研究员/课题组长/博士生导师，国家重点研究发计划课题负责人，权威的QUT校长特聘教授席国际人才基金获得者，交通大学绿色通道引进高层次人才和功能代谢组科学实验室主任。2009年于黑龙江中医药大学获得生药学博士学位。2009-2013年先后华盛顿大学医学院和麻省理工学院等完成博士后训练。曾任重庆大学“百人计划”研究员/博士生导师，创新药物研究中心（药学院）主任助理。先后在Mass Spec Rev，J Proteome Res, Mol Cell Proteomics，Pharmacol Res和Liver Int等著名杂志发表SCI检索论文46篇。担任中国生物物理学会代谢组学分会副秘书长,美国科学促进会(AAAS)荣誉会员等。担任著名SCI检索杂志Phytomedicine (Q1, IF 4.2) 副主编，Frontiers in Microbiology (Q1, IF 4.1) 副主编，和Pharmacological Research (Q1, IF 5.57)顾问主编, Proteomics-Clinical Application, ACS Pharmacology and Translational Science编委等，国家自然科学基金委和澳大利亚NHMRC基金评审专家。近五年，先后主持国家重点研发计划课题1项，国家自然科学基金面上项目2项，QUT校长特聘教授国际人才基金等10余项课题研究工作。省部级科技奖2项。/span/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em "点击图片报名参会/span/strong/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em "/span/strong/span/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 305px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/fd8cd6dd-fe2f-44b6-94c7-bd7944e8020a.jpg" title="69035020200728.jpg" alt="69035020200728.jpg" width="600" height="305" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "扫码加入会议交流群/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 399px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/34536ad5-31f7-4a81-940d-2f9b47b6e86f.jpg" title="微信图片_20200902104609.jpg" alt="微信图片_20200902104609.jpg" width="300" height="399" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em "/span/strong/spanbr//p

pimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/e017bc51-a3ae-4abc-800c-36d898027b8b.jpg" style="float:none " title="061.jpg"//ppimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/9adc9c98-3838-4e4a-9cc2-70eb2d093da6.jpg" style="float:none " title="062.jpg"//pp 近日由安捷伦科技与清华大学蛋白质研究技术中心代谢组学平台合办的“代谢组学解决方案专题讲座”在清华大学生物新馆举行。来自清华大学及其他院校超过120 名师生参加了此次讲座。本次活动上，安捷伦科技的专家们分享了针对代谢组学研究领域如何实现多维度的动态研究以及不同疾病能量代谢通路与细胞功能的关联研究等方面的干货心得。 /pp 安捷伦液质联用产品应用经理冉小蓉博士为大家带来了题为《开启深度研究，洞悉机理机制—代谢组学、代谢流与 Seahorse 的前沿整合方案》的报告，向大家介绍了安捷伦拓展代谢组学深度研究的前沿解决方案。安捷伦基于 MPP 的非靶向/靶向代谢组学工作流程有效地发现差异代谢物，并匹配可能激活的通路；基于 VistaFlux 的定性代谢流解决方案提供更快、更准、更完整的差异代谢物在通路上动态活动规律的研究；Seahorse 在活细胞水平上的细胞能量代谢分析，实现对组学/代谢流结果的正交生物学验证。安捷伦这三个方案的整合，无疑实现了对一个复杂生物学问题从生物标记物的发现到机理机制深入阐释的多维度的动态研究。 /ppimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/4c75825d-51d8-4473-9d30-47d4b6438257.jpg" title="063.jpg"//pp 来自 Seahorse 团队的产品经理张小宇则着重从能量代谢角度做了《从能量角度看细胞：新的视角，独到的精彩》的报告。Seahorse 细胞能量代谢平台，可通过监测细胞的体内糖酵解/线粒体呼吸引起的胞外酸化速率、氧气消耗速率来判定不同状态下的细胞实时代谢状态，佐证代谢理论，方便、快捷地帮助研究者进行不同疾病能量代谢通路与细胞功能的关联研究。 /pp Agilent 的整体解决方案，将包括生物标志物的发现、鉴定、靶向验证以及通路分析过程中所需要的硬件、软件、消耗品及服务支持的整体融入到代谢组学综合解决方案中，为开启代谢组学的精准研究，提供了有力的条件。 /pp 此次讲座受到广大清华师生的热烈欢迎，会后安捷伦的工程师也为广大师生进行了长时间的问答和技术探讨。此次讲座是安捷伦与清华大学代谢平台的第一场联合讲座，后续还会有更多的关于技术分享的活动/p

在刚结束的2024 ASMS上，沃特世发布了代谢组学和脂质组学全新软件MARS和Lipostar 2。MARS和Lipostar 2具有完备的组学工作流程，丰富了使用者分析组学数据的体验，提高了组学数据处理的工作效率。 图1.工作流程。 关键特性 可处理大部分主流品牌仪器采集的数据 LCHRMS非靶向、半靶向、靶向代谢/脂质组学以及空间代谢/脂质组学数据处理 正离子数据、负离子数据同时导入合并处理，合并共有特征 多种归一化方法，包括LOESS方法 数据库管理模块，通过基于规则或导入MS/MS实验数据，生成MS/MS数据库，包括HMDB，MassBank(北美)，Lipidmap等开源数据库；植物组学数据库(29,000化合物)，暴露组学数据库(28,000化合物） 灵活的特征注释方法，包括： ▷ 谱图匹配注释方法 ▷ 基于脂质类别特定碎片识别的高通量自底向上的注释方法 ▷ 氧化物脂质的高通量注释 使用减少缺失值的空白填充算法 各种图形可视化和细化鉴定结果 各种多元统计分析工具 代谢物通路映射富集分析工具 处理离子淌度数据并使用CCS值注释特征 按照化合物类别选择并浏览数据 药物/外源物质代谢产物鉴定功能 软件界面浏览 图2.正负离子数据合并处理。 图3.多维度，按化合物类别浏览化合物在样本中的分布。 图4.按照疾病模型进行通路富集。 如需软件试用，请发送您的“单位名称、姓名、手机号、邮箱、地址”信息到xu_bai@waters.com，我们将尽快与您联系！ 6月26日，沃特世将于北京举行 “逐极而质|沃特世代谢组学与脂质组学研讨会 — 暨Xevo MRT新产品发布会”，并同时开启线上直播。扫描下方二维码即可报名参加，届时可近距离深度了解这款集高分辨率、高灵敏度和快速的数据采集速率于一体的新品高分辨质谱，期待与您在云端相见！ △扫码立即报名

质谱组学云课堂 | 代谢组学、蛋白质组学双重盛宴来袭 蛋白质作为生命活动的功能执行者，使得质谱表征的蛋白质组学能够为生命活动提供更加贴近表型的解释，它为疾病致病机理发现、癌症的早期诊断及新型标志物研发、预后预测、精准分型、指导用药、临床样本数字化等均提供了准确全面的信息，是人类对抗疾病的一大利器。 代谢组学作为蛋白质组学的下游组学，同时也是环境暴露、治疗干预、生活习惯以及上游组学这一系列事件在人体的最终直观放大反应，也是更能直观反应生物体系的状态的组学，因此代谢组学的研究是精准医疗的重要一环。近几年，在学术前沿领域有众多的学者意识到代谢组学的重要性。赛默飞 × 华大基因赛默飞携手华大基因紧跟学术前沿，结合组学研究需求，推出基于Orbitrap在组学中的研究方案，助力组学技术的进展，紧跟热点，分享单细胞/微量样品、精准医学等相关应用。 代谢组学系列讲座 基于Orbitrap平台的代谢组学和脂质组学方案时间: 10月28日 15:00~16:30内容简介： 1. Orbitrap仪器原理、用于小分子组学的硬件优势 2. 用于小分子组学的主要软件Compound Discoverer和Lipidsearch介绍 3. 相关应用案例介绍吴珊湖，赛默飞世尔科技（中国）有限公司液质联用小分子领域应用工程师，主要支持LC-MS、LC-MSMS系列平台的应用开发，在小分子组学、杂质分析、中药定性等方面具有丰富的经验。肠道菌群与代谢组学关联分析时间: 10月28日 16:30~17:30内容简介： 1. 宏基因组/16S与代谢组关联分析方法 2. 宏基因组/16S与代谢组关联分析案例梅占龙，哥本哈根大学生物信息学博士，任华大基因质谱平台信息分析负责人。擅长代谢组学技术研究及生物信息分析，参与开发多款华大基因代谢组学分析流程。在代谢组学的应用上有丰富经验，与客户合作发表文章多篇。 扫码报名 医学蛋白质组学系列讲座 蛋白质组学在精准医学研究中的应用时间: 11月5日 15:00~16:00内容简介： 1. Orbitrap超高分辨质谱的发展及其在蛋白质组学领域的全面解决方案 2. 蛋白质组学技术在精准医疗领域的应用及进展齐英姿，赛默飞世尔科技大分子方向应用工程师，毕业于军事医学科学院国家蛋白质科学中心北京，一直从事蛋白质组学相关技术支持工作；2021年加入赛默飞世尔科技，具有丰富的蛋白质组学研究以及质谱数据分析相关经验。单细胞/微量样本的蛋白质组学技术时间: 11月5日 16:00~17:00内容简介： 1. 单细胞蛋白质组学技术的发展和现状 2. 单细胞和微量蛋白质组学技术的应用案例李思奇，哥本哈根大学生物化学博士，深圳华大基因质谱平台资深研发工程师。擅长蛋白质组学和质谱技术的开发与应用，负责多项实验技术的设计、搭建和优化，参与发表多篇SCI文章。 扫码报名扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案，或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号，了解更多资讯+

最近代谢组学的创始人、英国帝国理工的Jeremy Nicholson教授一直在鼓吹“表型组”，即Phenomics。表型组的概念目前还不是那么清晰，可以笼统地理解为研究某一生物或细胞除了基因组以外的所有组学的集合，而其中最核心的部分，就是代谢组!上个月复旦大学的唐惠儒教授(唐教授曾在帝国理工的寺院练过多年的弹指神通)告诉我，复旦的金力教授正在牵头开展基于表型组的大型队列研究。在队列研究的范畴内，他们把表型组定义为个体从胚胎发育到出生、成长、衰老以及死亡过程中的形态特征、功能行为、分子组成规律，分成三个层面 - 生物特征、物理特征、化学特征，来进行系统的测量。　　我个人很推崇这个表型组研究的策略，因为前面文章讨论过 – 基因组学不可能是精准医学的唯一手段。如果说疾病是遗传因素和包括生活方式在内的所有环境因素共同作用的一种结果的话，表型组反映的信息则更接近疾病本身。　　我们知道细胞内的生命活动由众多基因、蛋白质、以及小分子代谢产物来共同承担，而上游的(核酸、蛋白质等)大分子的功能性变化最终会体现于代谢层面，如神经递质的变化、激素调控、受体作用效应、细胞信号释放、能量传递和细胞间通讯等，所以代谢组处于基因调控网络和蛋白质作用网络的下游，所提供的是生物学的终端信息。如同我们在长江的上游建大坝或对江水改道，这些项目的生态影响会在下游的河道和地域体现出来一样，我们经常说，基因组学和蛋白组学告诉你可能发生什么，而代谢组学则告诉你已经发生了什么。　　我们称细胞内的代谢物特征性变化为代谢指纹 (Metabolic Fingerprints)，分泌到胞外的代谢物为代谢足迹 (Metabolic Footprints)。与基因组、转录组学和蛋白组学比较，代谢组学还具有以下特点。首先，基因和蛋白表达在功能水平上的微小变化会在代谢物上得到放大，从而使检测更容易 其次，许多基因和蛋白的非功能性变化不会在代谢物上反映出来，从而起到了上游信息向下游传递过程中“噪音过滤”的效果 第三，代谢物的种类要远小于基因和蛋白的数目，物质的分子结构也要简单得多，因而代谢组学所采用的代谢物信息库，远没有全基因组测序及大量表达序列标签的数据库那么复杂。另外，常见代谢产物在各个生物体系(如植物的初级代谢、微生物、动物)中都相似，所以代谢组学研究中采用的平台技术可以在不同的生物体系中得到应用。　　唐人孟浩然有两句诗 - 人事有代谢，往来成古今。从万物皆有兴衰代谢的角度来看，我们的生物世界其实是由代谢组组成的，是这些不同的代谢组让我们生物界呈现出五彩缤纷、气象万千的表型。我们地球上的各种植物含有几十万种(大约25-50万种植物化学分子)代谢物，微生物界大约有几万种代谢物，而我们哺乳动物体内常见(分子量小于1500)代谢产物有5-7千种。这三类代谢组互相渗透，植物和微生物的代谢物通过食物、营养补充、药物等形式进入我们人体的代谢网络，也使我们每一个人的代谢表型呈现出各种不同的特征。　　我曾经在以前的一篇博文中把人体的代谢网络比喻成我们所居住的都市交通网络，从市中心(譬如上海的人民广场)到城市外围的任意一点(如浦东国际机场)理论上有无数条途径可走，但大家都知道最可行的途径也就是少数几条。而我们现在究竟要走哪一条道路去机场，主要看这一刻我们的交通工具、交通状况、时间和资金情况。生命活动其实也是一样的，我们人类三万多基因，尽管功能基因所占比例不大，但它们排列组合之下，就会出现无穷多种可能性，而奇妙的是，在指挥系统近乎无穷多种可能的指令下，仅仅产生出几万种蛋白，而下游的代谢物和代谢通路更少，尤其是主要的代谢通路(交通主干线)更是屈指可数，可以在一张白纸上画清楚。那么这说明什么呢?说明再复杂的生物系统在它的功能层面有着简单的、共性的一面。有人对收集到的各种癌细胞进行检测，发现了共有大约5百万种基因突变方式，但这些变化再复杂还是有章法可循的，它们无非是要在功能层面(譬如代谢层面)实施调整和转换，达到一个或几个简单的目的 – 要么获取更多的能量，要么获得更多的物质，或者设法排除更多的废弃物，或者增强自身的抗氧化抗应激(抗药物)能力。总之癌基因调控的目的明确 - 要生存、增殖、从周边掠夺资源并向周边扩散。如果我们能够这样来看问题，我们就可以在寻找共性的变化中把复杂问题简单化，而代谢组学将是疾病分子表型和功能研究中的一门核心技术!　　再举个例子来说明为什么代谢组学重要。现在肠道菌群研究已经成为科技界最为火爆的领域之一，你搞生物的话要是不谈点菌群啥的你都不好意思出门开会!但是，这个领域目前玩的只有一个技术 – 测序，不是16S rRNA测序就是NextGen宏基因测序!测序告诉我们的是什么呢?是肠道细菌的种类信息，从门到属到种(有时甚至能到株)的分类和丰度值，如同你要研究一个城市的安全问题，这个检测技术可以帮你搞到一本覆盖全市大多数居民的花名册，仅此而已。两个肠道菌群组成相差很大的健康人站在一起，我们无法判断他们结构上的差异意味着什么，如果两个人用同一种饮食，这些菌群差异在两个人代谢和生理上会带来的什么样的功能性变化我们尚难以预测。当然菌群研究者们说他们可以通过检索数据库获得功能信息，但这些功能信息怎么来建模预测呢?每一种代谢功能下各种细菌进行相加或是加权后相加?那么互相抵消互相干扰的怎么算呢?最简单明了的代谢功能表征方法就是测代谢组!由此获得的数据是各种细菌集成的功能以及与宿主共同作用下的最终结果!　　但是，代谢组学目前尚无法全面进入精准医学和相关健康领域的产业化服务。其主要瓶颈有两个，一是标准化的问题，二是通量的问题。代谢组学往前发展的一个必经之路是定量化和标准化。基因测序技术目前成为转化研究和技术产业化的首选工具，一个重要原因是这种高通量检测技术的标准化已日渐成熟并正在行业内逐步得到普及。目前国内测序行业多家企业在基因组数据分析处理(包括测序采样与分析、碱基读出、载体标识与去除、拼接与组装、间歇填补、重复序列标识等等)逐步建立了统一的标准和流程。我们可以把华大基因比喻成秦统一六国，它积极参与国际领域内大数据管理、整合和共享标准的建立，利用自身硕大的测序平台体量和技术实力，在技术标准方面成为行业内的执牛耳者。而代谢组学则还没有发展成熟，还处于春秋战国诸侯争霸时期。　　目前代谢组学除了核磁共振仪外，主要分析仪器为质谱。而包括飞行时间质谱(TOF)、三重四级杆串联质谱(TQ)、四级杆飞行时间串联质谱(QTOF)、离子回旋共振质谱(ICR)、轨道离子阱(Orbitrap)等高分辨质谱仪的生产厂家不下十家。这些厂家都有自己独特的仪器配置、数据处理软件、以及数据库。不同厂家用的工作软件和数据库之间都无法对话(cross-talk)，因此一旦购买了某一个厂家的设备来做代谢组学，研究者往往只有照搬该厂家提供的全套分析工具，因而整个行业缺乏包括数据处理标准、数据分析途径、生物描述规范、以及报告标准在内的统一的代谢组学标准流程或标准协议。对于代谢产物鉴定，各个实验室的做法也是参差不齐，有的完全依赖国际数据资源库，有的用厂家自带数据库，有的用自己的标准品来鉴定，以致于数据的质量良莠不齐!　　代谢组学要想全面进入临床医学和健康产业的服务领域，需要化大力气解决技术平台的行业标准化问题。从代谢组学设备生产厂家到各个实验室之间都需要逐步改变工作模式，从各自为战百花齐放到互相合作统一标准，共同建立行业内的技术规范，不同平台产生的数据可以交互验证(cross-validation)，最终建立起一个行业内可以共享的代谢组学数据库。　　也只有在行业普遍接受的技术标准的前提下，我们才可能扩大检测规模。而没有一定的检测通量，例如一次检测数万或数十万样本的能力，代谢组学技术也很难在大型研究项目和精准医学领域扮演一个有意义的角色。前面说到复旦大学开展的基于大型队列的表型组学研究，目前已经纳入计划的队列达到二十万人，以每个人在六个时间点采集样本计，总样本数就达到了120万份，随着计划的推进，样本数将持续上升。可以想象，只有采用统一的技术标准和具备足够检测通量的代谢组学实验室才可能承担这类项目的研究工作。　　记得八十年代读书的时候看过一部纪录片《话说长江》，有二十五集，当时这部电视播出后举国轰动，中国观众在信息闭塞了几十年后，通过一条流淌了数千万年全长六千多公里的河流的介绍，第一次直观的、全景的在电视中看到了自己国家广袤的大地、多彩的人文、以及长江流域美丽的自然风光。每天晚上随着主题歌响起，每个人的心里开始激动和期盼，“你从雪山走来，春潮是你的丰采 你向东海奔去，惊涛是你的气概̷̷ ”同样，我们今天尽管科学高度发达，人类对于自身几乎是所有的重大疾病的发病机制的认知水平还处于Dark Ages(黑暗时代)阶段，随着基因组学的日趋成熟和表型研究工具如代谢组学的广泛应用，我们将会把基因和表型信息连接起来，有可能逐步打开一些疾病的黑箱，像了解一条古老的河流一样逐步认识我们的生命，一步一步地逼近疾病和生命的本质!

安捷伦科技成功举办2013年系列脂质组学及代谢组学研讨会 生物学的复杂性一直是研究人员通过组学方法寻找答案的强大阻力，虽然基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学在工业界和学术界中应用广泛，但由于组学实验中通常产生高水平噪音，所以这些单独进行的实验往往缺乏统计学意义，难以揭示出有价值的相关性结果。 安捷伦公司凭借其横跨四大组学（基因组学、转录组学、蛋白组学和代谢组学）领域的全面分析产品，能够提供完整的多组学分析解决方案，在众多生命科学公司中独树一帜。 2013年6月初，安捷伦公司分别在上海和北京成功举办脂质组学及代谢组学研讨会，基于多组学平台的系统生物学解决方案研讨会，侧重分享安捷伦在脂质组学和代谢组学等领域的最新技术和应用进展。特邀全球脂质组学领域的领军科学家新加坡国立大学的Prof. Markus R. Wenk以及来自安捷伦公司的首席科学家Prof. Rudolf Grimm、应用支持部资深工程师冉小蓉博士、资深工程师余翀天博士、应用支持部曹喆经理、自动化解决方案业务经理梁冬博士与参会专家交流先进思想和技术，分享成功案例，展示领先的研究者们如何应用安捷伦系统生物学解决方案来回答多组学方法等领域的问题。本次研讨会吸引了来自中科院、知名医院、高校及研究机构的专家前来参会，并与演讲嘉宾进行积极热烈的讨论。（图为：Prof. Markus R. Wenk演讲现场）（图为：Prof. Rudolf Grimm演讲现场） 作为世界领先的脂质组学/代谢组学解决方案的供应商，安捷伦公司积极参与了6月3日-4日由中国科学院上海生命科学研究院主办的2013多不饱和脂肪酸与代谢国际研讨会，与国内及国际相关领域专家学者汇报了&ldquo 安捷伦最新生物信息学软件及其在代谢组学的应用&rdquo 的演讲以及展示了相关产品，技术和应用。新加坡国立大学的Prof. Markus R. Wenk也作为特邀国际学者嘉宾做了精彩的大会演讲报告。（图为：Prof. Markus R. Wenk在2013年多不饱和脂肪酸会议演讲现场）关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（NYSE：A）是全球领先的测试测量公司，同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20,500 名员工，遍及全球 100 多个国家，为客户提供卓越服务。在 2012财年，安捷伦的净收入达到 69亿美元。如欲了解关于安捷伦的详细信息，请访问www.agilent.com。 有关安捷伦代谢组学解决方案，请登录：http://www.chem.agilent.com/zh-cn/solutions/metabolomics/pages/default.aspx 有关安捷伦蛋白质组学解决方案，请登录：http://www.chem.agilent.com/zh-cn/solutions/proteomics/pages/default.aspx 有关安捷伦基因解决方案，请登录：https://www.chem.agilent.com/store/Login.aspx?ReturnUrl=%2fzh-cn%2fsolutions%2fgenomics%2fpages%2fdefault.aspx 有关安捷伦自动化解决方案，请登录：http://www.chem.agilent.com/zh-cn/Products/Instruments/automation/Pages/default.aspx 订阅Access Agilent电子刊物，请登录: www.agilent.com/chem/accessagilent:cn

走近“中药代谢组学研究平台” ——访沃特世用户黑龙江中医药大学王喜军教授　　代谢组学是上世纪九十年代中期发展起来的一门新兴学科，是系统生物学的重要组成部分。研究中药这种成分复杂的混合物，代谢组学是最好的选择。同样，代谢组学也是中药质量控制的主要研究手段，有利于中药的出口和国际化。　　根据代谢组学发展的要求，沃特世公司与代谢组学创始人Jeremy Nicholson教授合作，首创全球领先的超高效液相色谱UPLC技术，与高分辨质谱技术和计算技术结合，推出了以超高效液相色谱/高分辨质谱联用仪为代表的中药代谢组学研究平台。　　2010年3月24日，仪器信息网受沃特世公司之邀，专访了沃特世中药代谢组学研究平台用户——黑龙江中医药大学王喜军教授，其结合科研实践中的使用感受，详细介绍了沃特世中药代谢组学研究平台具体应用情况。　　Instrument：请简要介绍下目前您在中药代谢组学方向的研究课题以及所取得的科研成果。　　王喜军教授：首先，我最开始的科研方向是天然产物及复方中药的体内代谢，即 “中药血清药物化学”。“中药血清药物化学”是在九七年提出来的，并于2002年获得了国家科技进步二等奖。在“代谢组学”概念提出后，我就将代谢组学和中药血清药物化学结合起来研究中药方剂的问题，在此基础上进一步提出了新的学科——中医方剂药物代谢组学。同时，我将自己所研究的课题与代谢组学“嫁接”在一起开展了中医症候本质研究。我们承担的国家973项目“基于体内直接作用物质的方剂配伍规律研究”也已经顺利结题。　　Instrument：据悉，黑龙江省中药材GAP研究中心作为全国第一家GAP专业研究机构，是由王教授您组织建立的，请您谈谈该中心的成立背景及其主要工作内容。　　王喜军教授：该中心是在“九五”末期“中药现代化研究及产业化行动”背景下建立的，这个主题就是要开展中药资源再生，实现可持续化发展。如果要进行中药材大面积有效生产，就要建立药材生产质量管理规范即所谓的GAP。实际上GAP是一个大概念，真正的GAP就是每种药材生产过程中的SOP(标准操作规程)。　　该中心主要工作内容就是把黑龙江地道药材按GAP要求进行管理，但这就需要一个专业团队来进行具体研究，以获得相关的实验室试验数据做支撑。黑龙江省中药材GAP研究中心成立后已经先后完成八种黑龙江省的地道药材的GAP研究工作。此外，该中心还解决了中药材大面积生产过程中病害的无公害防治技术，提出了以中药治疗药用植物病害的理念，结束了中药只治疗动物和人类疾病的历史。GAP研究使得中药材生产由农民散在的经验模式种植，进入了科学管理规范状态。　　Instrument：请问贵单位在科研工作中主要用到什么分析仪器?其中哪些属于沃特世“中药代谢组学研究平台”的产品?这个平台对您的科研工作起到了怎样的支撑作用?　　王喜军教授：中药学是一门综合学科，我主攻体内分析方面的研究，所以分析仪器设备是非常关键的一个环节。目前科研工作中我们主要用到UPLC、Q-TOF、SYNAPT™ HDMS 、GC-MS等，另外还包括一些常规分析仪器，比如紫外分光光度计以及PCR等一些分子生物学仪器，其中大部分分析仪器都是沃特世产品。　　由于我的专业是生药学，所以科研研究的核心还是药材品种质量。虽然一般分析仪器都能满足日常科研需要，但是不同分析仪器做出来的效果还是有差别的。如果科研需要更高要求的数据，那就对分析仪器质量性能提出了挑战。根据多年来使用感受，我认为沃特世公司的仪器在检测分辨率以及后期数据处理的工作站等方面都是不错的。　　中药学无论是质量、活性成分研究以及效应评价，都不能以一种先入为主的态度去研究，而是需要先更多地去认识中药，然后才能更好地解析中药。如果一种仪器设备或手段能够提供更多的信息来让我了解中药，这个仪器可能就是比较好的。只有深入认识中药之后，才可能产生新的思路去研究它。而UPLC就提供了这样一个平台，可以让研究人员在短期内了解被分析样品大量的信息，提供良好数据支持新的思维。沃特世最早推出UPLC/ Q-TOF，它在使分离时间缩短的同时检测分辨率也相应提高，能够更快更好地检测出更多的被测成分。九十年代初，能够鉴定血清中三、五个成分就已经很不错了，而现在已经可以鉴定出四、五十个成分 当时需要用两小时进行分析检测，而现在可能只需要十分钟，这就是UPLC/Q-TOF的优势所在。　　Instrument：据了解，王教授您最早购买了一台Q-TOF Micro质谱仪之后又购进一台SYNAPT HDMS质谱仪，请问是因为您所做的研究必须同时购置这两种仪器吗?这两种仪器对您的研究都有哪些帮助?　　王喜军教授：因为我个人比较关注新技术、新产品，所以沃特世推出新品之后，我就希望了解新品的优势能具体解决科研中什么问题。比如SYNAPT™ HDMS质谱仪采用四极杆-离子淌度-飞行时间串联之后，与单纯Q-TOF相比，除了具有常规质谱仪按质量/电荷比分离的功能外，还能按照被检测物离子尺寸和形状来分离化合物。对于中药复杂成分来讲，有可能分开传统质谱不能分开的同分异构体分子，这无疑使得检测范围扩大，灵敏度提升。我在科研工作中使用SYNAPT HDMS，就是期望有可能开辟一个新的科研方向。　　在已有仪器设备所限定的思维模式下，需要换一种新方法、新手段从而产生新的突破。人的思维与其知识积累、掌握的材料有关，一种新仪器提供的数据很有可能改变既有思维模式。例如我们目前所做的刺五加不同花丝长度的分析就采用这台质谱仪，它解决了科研过程中一些检测上的问题，包括后期多级分析。　　Instrument：作为沃特世“中药代谢组学研究平台”的用户，您能否评价一下沃特世公司产品的性能以及该公司的售后服务?　　王喜军教授：我在日本读博的时候就开始使用沃特世仪器，当时我们实验室里很多液相色谱仪都是Waters 990，所以对沃特世产品印象很深。我回国后留校从事科研教学工作，学校非常支持我的科研工作。根据我在日本留学时候的体会，建议学校购进了两台Waters 2996。随着沃特世仪器的不断升级以及研究领域的开拓整合，包括后期推出的中药代谢组学平台，逐渐引起我极大的兴趣，所以我在深入了解沃特世产品之后，决定将UPLC以及SYNAPT HDMS 和代谢组学软件MarkerLynx™ 引进来，用于我所从事的中药研究，以期待解决很多分析检测方面的问题。关于这部分，还需要提及了软件处理方面的重要性，一个应用平台要成功除了系统的硬件组成部分要过硬之外，很大程度上还取决于其软件支持方面 ，沃特世公司除了在硬件的稳定性、灵敏度方面不遗余力之外，还开发了配套的软件程序以帮助用户从复杂的质谱图中快速智能地查找出具有生物意义的标记物。例如，目前我们进行的疾病模型、方剂的配伍规律以及中药材基源物质的遗传多样性表型分析等方面研究都在使用这个中药代谢组学平台。　　我经常给学生讲，无所谓什么好的手段或好的仪器，能解决问题的就是最好的。我需要质谱与前端分析仪器有效的整合成一种平台，在短时间内使得相似有效成分分离然后才能去检测。我之所以选择沃特世产品，就是因为其产品整合的比较好。其实从目前来讲，各种品牌的质谱仪之间的差别已经不是很大了，而如何将前端的分析仪器和后端的检测仪器有效地整合起来，使得从分析检测数据的采集到后期工作站数据的处理有效连贯起来，这就对不同品牌的仪器提出了较高的要求。不同研究课题之间的联系、通用、互用、整合，就要求检测仪器以及研究方法的一致性，检测手段连贯性、统一性、承接性。而沃特世产品很好的做到了这一点，所以我一直很信赖他们的产品。　　我非常关注仪器的维修及时性问题。因为仪器使用过程中不可能预测何时会出现故障，何时需要维修，一旦出现故障，就需要维修或者及时更换零配件，否则仪器“停”了，整个研究工作也就停滞了。再加上我们所做的大部分都是生物样品，即使有低温冰箱也不行，很多成分还是在变化，这对科研项目来讲是非常致命的。不过通过与沃特世长期合作以及与其高层的沟通之后，这些问题目前解决的还是不错的，令人满意。

代谢组学分析是一个非常重要的科研领域，在药物研发、生理病理、医疗应用和疾病诊断各方面都有着广阔的发展前景。代谢组学技术已经在各行各业得到应用和发展，但是科学家们在把自己的想法变成知识的研究过程中，会面临诸多的问题和挑战。您是否在自己的工作中涉及到代谢组学的研究内容，但是期待有更加系统和完整的组学技术交流呢？如何进行试验的设计，如何面对试验实施过程中可能遇到的问题和挑战，数据的处理和信息的挖掘，怎样高效地获得最低假阳性和假阴性率的结果， 多元统计学分析能为我们带来什么&hellip ？2012年10月18-19日，沃特世（Waters ）公司将在上海举办的代谢组学研讨会会帮您找到答案。 沃特世公司多年来在组学的研究中，充分地了解代谢组学研究领域面临的挑战，不断进行技术的创新，帮助用户通过组学的手段在各自的研究领域中实现想望。此次代谢组学分析研讨会，我们安排了资深应用工程师、系统硬件工程师，特别是来自沃特世公司美国总部在该领域具有多年实践经验的John Shockcor博士与您系统地讨论组学研究的流程和技术，并特别安排了实际的数据采集和数据处理过程实际案例分析。期待通过此次研讨会，能够和您一起系统全面地讨论代谢组学的发展与前景，实验设计，数据处理，技术更新，实际应用等切实具体问题。 点击以下链接报名参加此次研讨会。参会名额有限，我们会在收到您的报名后电话与您确认。 http://www.waters.com/waters/form.htm?id=134706343&locale=zh_CN 欲了解更多研讨会详情，敬请垂询沃特世科技（上海）有限公司谭晓杰女士, xiaojie_tan@waters.com.

p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "代谢是生理的基础。近年的研究证明，绝大多数人类疾病，如癌症、糖尿病和心血管疾病等都与代谢异常相关。因此，针对疾病的代谢水平上的分子机制研究已成为基础生物、转化医学研究和药物研发的焦点之一，而代谢组学和代谢流分析是代谢研究重要技术手段。br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "今天介绍的这位专家是清华大学药学院的胡泽平，其span style="text-indent: 2em "课题组的主要研究方向是以先进的生物质谱为平台，发展高效、精准的新型代谢组学和代谢流分析技术；揭示生理、疾病及药物耐药性的代谢分子机制与功能；针对疾病及药物耐药性的代谢漏洞，设计新型药物治疗靶标和治疗方案；并以功能性生物标志物和药物代谢组学促进药物研发、实现精准治疗。以下内容整理自网络资源，以飨读者。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/5c22bd31-db8f-4927-a06a-643abb6f2757.jpg" title="胡.jpg" alt="胡.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "清华大学药学院 胡泽平研究员/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/bcc4f1f2-3e98-495b-ba32-e7fce58b1e48.jpg" title="胡2.png" alt="胡2.png"//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong style="text-align: justify text-indent: 2em "Q：代谢组能让我们全面理解一个生物系统，它能为研究者提供许多功能性信息。请您介绍一下，目前代谢组学主要研究手段有哪些?该领域目前的研究及临床应用情况如何?/strong/pp style="line-height: 1.75em "　　胡泽平：代谢是生物体进行生命活动的基础，代谢紊乱已被证明与糖尿病、肿瘤、炎症等诸多疾病密切相关。代谢组学是代谢研究的重要技术手段之一。/pp style="line-height: 1.75em "　　从研究目的和方法的角度看，通常可将代谢组学分为非靶向代谢组学和靶向代谢组学两种类型。非靶向代谢组学致力于尽可能全面地对生物体系中的所有内源性小分子代谢物进行系统分析，而靶向代谢组学则更侧重于针对科研人员所感兴趣的一组特定的代谢物进行分析。此外，近年来，结合非靶向和靶向两种方法优势的“拟靶向”代谢组学方法也得到一定程度的发展。分析手段方面，代谢组学主要采用液相色谱-质谱联用(LC-MS)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)、核磁共振(NMR)等分析平台，其中最为常用的是LC-MS平台。/pp style="line-height: 1.75em "　　随着近年来人们越来越多的认识到代谢研究的重要性，代谢组学在生命科学和医药研究中也得到更为广泛的应用，包括细胞代谢调控、代谢新通路、疾病代谢机制、药物新靶标发现与确证、药物药效及毒性评价、疾病诊断或预后生物标志物、药物代谢组学、精准用药等领域。/pp style="line-height: 1.75em "　　strongQ:我们看到目前代谢组学在促进药物研发、实现精准治疗的过程中，越来越受到重视，与其它研究方法相比，它的优势有哪些?还有哪些需要克服的困难?/strong/pp style="line-height: 1.75em "　　胡泽平:代谢物处于生物系统中生化活动的终端，因此反映的是已经发生的生物学事件。此外，基因表达和环境因素的变化对生物系统所产生的影响都可在代谢物水平上得到最终的表型体现。因此，与其他组学相比，以小分子(通常指分子量 1000)代谢物为主要研究对象的代谢组学能够更为准确地反映生物体的终端和整体信息。通过代谢组学分析，可以深入理解相关的代谢异常。/pp style="line-height: 1.75em "　　尽管代谢组学在上述的研究领域取得了广泛应用，其自身的发展仍然存在一些需要解决的问题。由于代谢物种类多样且浓度差异大，代谢物的分析仍然存在多方面的挑战，如基质效应、离子化抑制、代谢物的鉴定等。与其他组学特别是已经很大程度上实现了标准化的基因组学和转录组学相比，代谢组学的应用受到了不同实验室间差异性的阻碍，涉及大样本量如临床样本的代谢组学研究更需要高度可重复的可靠代谢组学分析方法，因此亟需进一步推进代谢组学的方法学标准化，包括从样品采集、制备和处理到数据的分析和解释的整个过程，从而在各实验室之间实现更为一致和可重复的代谢组学研究，以更高的准确度和精确度检测代谢表型的微妙差异。此外，检测和鉴定更多低丰度代谢物以实现更广泛的代谢组覆盖是代谢组学的另一项技术挑战。如干细胞代谢、肿瘤代谢异质性、发育代谢、免疫代谢等很多代谢研究中的可及样本量通常极少，需要超高灵敏度的方法来实现准确分析。另外，多组学数据整合正成为代谢研究的重大需求和技术瓶颈，需要开发新的生物信息学工具，将代谢组学与其他组学(基因组学、转录组学和蛋白质组学)相结合，并对多组学数据进行数据整合和预测建模，以加速大数据的多组学研究。/pp style="line-height: 1.75em "　　strongQ:通过生物质谱发展超灵敏度的新型痕量代谢组学和代谢流分析技术是您的课题组研究方向之一，请您介绍下，为什么要发展超灵敏的痕量代谢组学方法?什么是代谢流分析?它的具体作用是什么?/strong/pp style="line-height: 1.75em "　　胡泽平:如前面提到的，如干细胞代谢、肿瘤代谢异质性、发育代谢、免疫代谢等很多代谢研究中的可及样本量通常很少，需要超灵敏的方法来实现准确分析。这将为深入理解干细胞、疾病、发育和免疫细胞的代谢分子机制提供必需的技术支持，同时也将为捕捉早期肿瘤病人血液中细微的代谢变化、检测和鉴定更多低丰度代谢物以实现更广泛的代谢物覆盖、及发现早期诊断生物标志物提供技术基础。我们前期发展的基于三重四级杆质谱的超灵敏靶向代谢组学技术率先使在5,000-10,000个分离自小鼠的造血干细胞中进行代谢组学分析成为可能，并由此取得重要生物学发现，这充分证明了超灵敏痕量代谢组学技术的重要性。/pp style="line-height: 1.75em "　　虽然代谢组学是研究代谢的重要技术手段，但由于代谢网络是复杂并且动态变化的，而代谢组学仅能提供静态的代谢物丰度信息，因此仍存在局限性。代谢流分析技术则可以很好地弥补这一局限。代谢流分析技术利用稳定同位素标记特定的化合物，通过分析下游代谢产物的稳定同位素标记模式，推算出该化合物在在细胞内代谢通路中的周转速率、方向和分布规律 通过对不同状态的生物体进行代谢流分析，即可得到生物体特定代谢通路的活跃程度，从而在动态水平上描述细胞的代谢活性。结合代谢组学和代谢流分析技术，可以更好地理解细胞内代谢网络的代谢物水平变化、流量分布和周转速率，发掘主要代谢异常通路及其生物学功能，并揭示其上下游相互调控机制。这可为理解疾病发生机制、药物靶点发现与确证等提供强有力的科学依据。代谢流分析已经广泛应用于代谢相关疾病如糖尿病、癌症、免疫、神经退行性疾病等的发病机制研究中。/pp style="line-height: 1.75em "　　strongQ:我们了解到，您在2016年12月加入了清华大学药学院并建立了代谢组学与疾病代谢课题组。您认为您课题组的主要特色是什么?到目前为止，课题组进展怎样?已经取得哪些重要成果?/strong/pp style="line-height: 1.75em "　　胡泽平:我们课题组多年来致力于疾病的代谢机制研究与药物新靶标的发现与确证，重点专注于以发现和确证药物新靶标为导向，通过发展新型痕量代谢组分析(包括代谢组学和代谢流)技术，揭示生理、疾病、或耐药性的代谢异常新通路并深入阐释其分子新机制，来发现和确证新型药物靶标，逐步形成了“发展新技术、揭示新机制、鉴定新靶标”的主要研究特色。具体来说为：/pp style="line-height: 1.75em "　　发展并验证基于色谱-质谱联用技术(LC-MS和GC-MS)的超灵敏痕量代谢组学方法，用于分析痕量样本(尤其是干细胞、发育)中的代谢物变化规律 发展基于稳定同位素示踪的代谢流分析技术，用于分析代谢异常通路的动态周转速率与方向 /pp style="line-height: 1.75em "　　以所发展的代谢组学和代谢流分析技术，结合转录组学、生物信息学和分子 / 细胞生物学等方法，发掘与生理(干细胞、发育)、疾病(癌症、感染性疾病、心肌肥大)或药物耐药性相关的代谢重编程通路及其关键代谢酶，揭示其相应的功能与分子调控机制 /pp style="line-height: 1.75em "　　基于上述功能和机制研究，发现与疾病、耐药性相关的代谢漏洞(代谢脆弱性)，确证其作为新药、克服耐药的新型分子靶标的可行性，进而用于新药研发或联合用药 发掘相应的生物标志物，用于指导临床精准用药。/pp style="line-height: 1.75em "　　我们课题组目前已经发展了一系列基于色谱-质谱平台的代谢组学(靶向和非靶向)和代谢流分析技术方法。其中包括一种前面所提及的超灵敏的痕量靶向代谢组学方法，可在极少量(～5,000)细胞中进行代谢组学研究，并应用该方法与合作者揭示了造血干细胞异于其他造血细胞群的代谢特征及其生物学意义。此外，我们以所创建的代谢组学和代谢流分析方法为基础，进行了多项疾病代谢机制的合作研究，包括阐释了癌症细胞中新的代谢通路 非小细胞肺癌的发病、恶性黑色素瘤的转移、以及造血干细胞的代谢重编程及其分子机理，为深入理解癌症发病或转移机制，并发现新型治疗靶标提供了分子基础。/pp style="line-height: 1.75em "　　在2016年12月回国以来的工作中，我们：1. 率先揭示了ASCL1低表达的小细胞肺癌(SCLC)亚型依赖于次黄嘌呤脱氢酶(IMPDH)介导的嘌呤从头合成的代谢机制，确证了IMPDH可作为该亚型SCLC治疗的药物新靶标，并发现了特异性靶向IMPDH的新药咪唑立宾，突破了数十年来SCLC治疗缺乏有效靶向治疗药物的瓶颈(Cell Metabolism, 2018) 2. 率先揭示了“发热伴血小板减少综合症”(Severe fever with thrombocytopenia syndrome, SFTS)病毒感染后引发精氨酸代谢异常，继而导致血小板减少和T细胞免疫功能抑制的潜在致病机制 并在临床试验中确证了“精氨酸补充疗法”可以促进患者恢复，为治疗这一致死率高达10-30%的病毒性传染病、降低病死率提供了重要的新理论和新策略(Science Translational Medicine, 2018)。另外，我们在非小细胞肺癌对EGFR TKI的耐药性、心肌肥大的代谢机制等研究中也取得了一些进展，目前相关工作正在顺利开展中。/pp style="line-height: 1.75em "　　strongQ:在许多代谢过程中代谢产物的动态变化范围存在个体差异问题，且易受到饮食、环境、年龄等各种因素影响，所以代谢物作为生物标记物存在一定局限性。在高噪音背景下检测出代谢组生物标记物有一定难度。您在研究过程中是否遇到过类似情况?针对这一问题，研究人员有何对策?/strong/pp style="line-height: 1.75em "　　胡泽平:作为精准医学的“关键词”之一，生物标志物的发现已经成为当前医学领域的研究热点之一。包括代谢组学等在内的组学技术的快速发展为发现生物标志物带来了更大的可能性。如前所述，代谢物是存在于信号通路的终端产物，因此代谢组学所提供的信息与表型更为接近，更适于疾病分型和标志物发现的研究。但是在实际研究尤其是在人体研究中，不同代谢物的水平本身相差悬殊，并且容易受到年龄、性别、饮食、是否用药等其他因素的干扰。此外代谢组学常用的技术手段如质谱检测也容易受到其他杂质的干扰，表现为强烈的背景噪声，而且不同的检测和分析体系，有不同的噪音模式。因此，基于代谢组学的生物标志物发现需特别注意排除artificial的因素影响，而这一直以来都是相关研究的挑战和难题。从代谢组学分析技术层面来说，可通过利用高特异性、高灵敏度的平台，如液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)和高分辨质谱等，并采用严格的质量控制，来对包括低丰度次生代谢物在内的尽可能多的代谢物进行全覆盖分析，并进行可靠的代谢物鉴定。从生物学角度来说，单独某一种代谢物的升高，既可能是因为合成途径的增强，也可能是由于消耗途径的抑制。因此可通过分析代谢通路上、下游代谢产物来寻找一组(而不是单一的)相关性生物标记物 尤其重要的是，针对相关性生物标记物进行进一步的生物学功能和机制验证，从而实现“功能性生物标志物”的发现，将对疾病的准确诊断或预后发挥更为重要的意义。/pp style="line-height: 1.75em "　　strongQ:您在清华大学药学院开展代谢组学分析技术和疾病代谢研究，您认为代谢组学分析技术在药物研发中所起的作用是什么?将来还可以应用在哪些方面?/strong/pp style="line-height: 1.75em "　　胡泽平:多年来的研究证实，代谢在疾病的发生、发展中起着重要作用。代谢组学研究生物体在受到病理生理刺激或遗传修饰后(包括基因或环境的改变)，其内源性代谢产物的种类及数量变化，因此所有对生物体系有影响的因素均可反映在代谢组中。利用代谢组学技术对代谢组的静态和动态进行分析，可以帮助我们理解代谢异常的生物学变化过程，在疾病的病理机制、治疗靶点的发现和验证、药物的作用及毒性研究中发挥着重要作用。/pp style="line-height: 1.75em "　　近年来，代谢组学在理解疾病(如肿瘤)的病理机制，以及药物的作用、毒性、耐药机制研究中的作用已经受到广泛关注。因此，代谢组学在新药靶标发现与确证，以及克服耐药性的研究，以及相应的药物研发中将发挥越来越重要的作用。此外，药物代谢组学在指导临床精准用药中也将扮演更令人鼓舞的角色。/pp style="line-height: 1.75em "br//pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "胡泽平课题组研究方向：/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　基于色谱-质谱联用平台的新型代谢组学(靶向、非靶向)和代谢流分析(metabolic flux analysis)技术开发：创建和验证基于色谱-质谱联用平台(LC/MS和GC/MS)的高灵敏度、高特异性、高通量的代谢组学技术，用于分析和发现生物样本的代谢组特征与异常 创建稳定同位素示踪的代谢流分析技术，用于测量分析代谢异常相关通路的动态周转速率和方向。两者作为代谢水平上分子机制研究的互补有力工具。/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 0em "生理(干细胞、发育)、疾病(癌症、肥厚型心肌病、感染性疾病)、抗癌药物耐药性的代谢分子机制与功能：利用代谢组学和代谢流分析，结合转录组学、生物信息学和细胞、分子生物学等技术，发掘与疾病、干细胞或药物耐药性相关的代谢重编程与异常代谢通路，理解其功能与分子调控机制 并针对其代谢脆弱性发现新型药物或联合用药的分子靶标，用于新药研发、疾病分子分型和精准治疗。/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 0em "基于分子机制的功能性生物标志物研究：基于代谢组学筛选和代谢分子机制研究，发现并验证高灵敏度和高特异性的功能性生物标志物，用于癌症早期检测或药物疗效预测 并对患者进行分层，以不同治疗方案实现精准治疗。/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 0em "药物代谢组学(pharmaco-metabolomics)与精准治疗：以药物代谢组学分析用药患者代谢表型的个体差异及其与药物应答(药效和毒性)及药代的相关性，并揭示其分子机制，以指导临床用药、促进药物研发、实行精准治疗。/span/pp style="line-height: 1.75em "br//p

p　strong　仪器信息网讯/strong 2016年5月6日，由中国科学院大连化学物理研究所代谢组学研究中心与大连达硕信息技术有限公司联合主办的代谢组学研究最新进展与代谢物鉴定分析交流会通过仪器信息网网络讲堂平台顺利举行。/pp　　本次会议采取了网络直播与现场会议相结合的模式，300多名用户报名参加了在线的网络直播会议，同时有近50名来自有大连理工大学、黑龙江中医药大学等高校的研究人员在大连化物所参加了现场会议。/pp　　据介绍，本次交流会的举行主要是为了庆祝OSI/SMMS 代谢组学小分子化合物快速鉴定分析软件系统开发完成。该系统由大连达硕信息技术有限公司与中国科学院大连化学物理研究所代谢组学研究中心共同开发完成，基于近2000个标准化合物，4个主流网络数据库，以及用户自建数据库，可实现代谢物的快速、批量、准确定性分析。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="会议直播.jpg" style="HEIGHT: 347px WIDTH: 500px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/dc5e6755-def3-4ad1-b27d-8b13c1d917d8.jpg" width="500" height="347"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="许国旺2c.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/606abeb9-aeb1-45dc-937f-46d81e32daad.jpg"//pp　　会议中，中国科学院大连化学物理研究所代谢组学研究中心许国旺研究员首先从代谢组学概述、代谢组学研究方法、代谢组学应用的新进展、前景展望等四个方面对代谢组学做了详细介绍。/pp　　代谢组学是研究生命体对于内在基因突变、病理生理变化以及外在环境等因素刺激作用下的体内的动态多元的代谢物响应，定性定量描述生物体内所有内源性代谢物。与其他组学相比，基因及环境因素改变而引起的变化在代谢组上体现的更为显著，并且代谢组变化快速、使得其对环境变化的应答更为及时灵敏，对于发现实际表型变化前的早期代谢扰动具有重要的潜力。目前，代谢组学在疾病、植物、肠道菌群、药物研发、食品等领域都有应用。/pp　　许国旺在报告中提到“基因组学和蛋白质组学告诉你可能发生了什么，而代谢组学则可以告诉你已经发生了什么，疾病变化往往在代谢组中能更早的体现出来，因而在早期疾病诊断中更具优势。”/pp　　对于代谢组学的未来的发展，许国旺介绍说如何更好的表征代谢物，拓展代谢组学的分析能力，从而促进代谢组学在生化医学领域的应用是大家所关注的，如进行规模化代谢物鉴定，提高对所获取代谢物信息的利用率 高通量分析，应对大规模代谢组学分析 提高对低丰度代谢物信息的利用 由经典的表型发现向功能表征推进等。/pp　　大连达硕信息技术有限公司总经理曾仲大博士在会议中介绍了OSI/SMMS 代谢组学小分子化合物快速鉴定分析软件系统的开发背景，需要解决的主要问题，采取的解决方案和关键技术，以及相应的应用实例。/pp　　曾仲大介绍说代谢物的鉴定是后续深度生物解释的基础和前提。而目前普遍认为，常规方法(主要指LC-MSsupn/sup、GC-MS和NMR)能检测和鉴别的代谢物应不到样品中代谢物总量的10-15%。一次常规的代谢组学血液分析，在所获得了成千上万质谱特征中，往往仅能鉴定出几十至上百种代谢物，且大多数情况下并没有验证其准确性。/pp　　OSI/SMMS 代谢组学小分子化合物快速鉴定分析软件系统融合多级质谱的精确质量数与保留时间信息，实现未知代谢物的多层次鉴定分析。该软件的特色在于快速、准确的实现未知代谢物定性，减少繁复的操作步骤，降低对使用者的要求。它拥有信息完备的自建标准数据库、集成了主流网络数据库、采用先进的定性匹配算法、能够实现多层次未知物定性，可实现定性经验的传递，以及丰富的数据库功能。/pp　　本次会议得到了用户的充分认可，会后仪器信息网的网友们通过多种渠道对许国旺研究员和曾仲大博士带来的精彩报告表示感谢。错过会议的网友们可查看本次网络讲座的视频回放，了解报告详细内容。请见链接：a href="http://www.instrument.com.cn/webinar/Video/play/103101"http://www.instrument.com.cn/webinar/Video/play/103101/a/p

3月15日-16日，仪器信息网将举办“第六届代谢组学前沿”主题网络研讨会，共邀请18位国内知名科研院校和仪器企业的相关专家进行探讨交流。3月16日上午，中国科学院深圳先进技术研究院罗茜研究员、中国医学科学院药物研究所贺玖明研究员、中国科学院深圳先进技术研究院赵超副研究员和振电（苏州）医疗科技有限公司首席执行官王璞博士4位专家将围绕空间代谢组学技术在环境污染、生物医药和肿瘤疾病前沿应用以及相干拉曼散射成像技术在空间代谢组学研究新进展等进行报告分享。点击报名》》》 精彩报告重磅来袭 罗茜 中国科学院深圳先进技术研究院 研究员《空间代谢组学研究环境污染对健康的影响》3月16日 09:30-10:00中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所研究员，博士生导师。2008年在香港浸会大学获得博士学位。现担任深圳市单分子检测技术与仪器开发工程实验室副主任，中科院深圳先进院平台支撑处处长，中科院所级中心暨分析测试中心主任，中科院深圳先进院P3实验室主任。主要从事空间代谢组学的质谱新方法和新技术研究。发表SCI文章近50余篇；中国及PCT专利20余项；主持国家自然科学基金委重大仪器研制项目（自由申请）和重大研究计划（培育），国家发改委平台建设、科技部重点研发专项、中科院仪器研制项目、广东省和深圳市基础重点、技术攻关和科研平台建设等20余项以及负责筹建中科院深圳先进院P3实验室设施。【摘要】污染物不仅对生态环境造成损害，也对人类健康产生巨大风险。暴露于污染物可能产生不同的生物效应，如发生免疫和炎症反应、氧化应激、代谢紊乱和遗传损伤等增加患病风险。基于高分辨质谱的代谢组学技术可为污染物对生物体造成的影响提供更深入的分子机制的理解。质谱技术、质谱成像和AI数据解析的发展，在空间原位代谢信息基础上对污染物暴露引发的小分子代谢异常、脂质代谢异常和代谢通路异常进行非靶向、拟靶向和靶向的分析。『报名观看』王璞 振电（苏州）医疗科技有限公司 首席执行官/CEO《基于相干拉曼技术的空间代谢组学新进展》3月16日 10:00-10:30王璞，博士，现任北京航空航天大学生物与医学工程学院特聘教授、生物医学高精尖中心研究员，博士生导师，入选第十四批国家海外青年人才项目。王璞本科毕业于复旦大学物理系，2009-2014年博士就读于普渡大学生物医学工程学院，师从于非线性成像专家程继新教授。博士期间主要工作是生物光子学医疗器械的开发以及非线性显微镜的开发与应用。已发表SCI论文20余篇，专利5项。王璞以第一或通讯作者在Nature Photonics，Science Advances，Light：Science & Applications, Nano letters等领域内一流期刊均有发表。王璞曾主持开展多项美国小企业创新奖励基金（SBIR/STTR award），并代领团队完成多项科研转化工作。其中包括相干拉曼显微镜的产业化，光声成像在乳腺以及心血管的器械转化等等。目前王璞教授主要研究工作为非线性拉曼显微镜的开发以及在先进材料、单细胞代谢的表征方案，以及光致超声器件在生物医学中的应用。同时担任振电（苏州）医疗科技有限公司CEO，致力于开发推广最先进的分子光谱成像技术。【摘要】相干拉曼散射成像技术是一种新型的光学成像技术，通过激光的非线性效应，将样品中的分子振动信息转化为图像信息，从而实现对样品的定性及定量分析。该技术具有无标记、高分辨率、超灵敏、快速成像等优点，因此在生物医学、材料科学等领域得到了广泛应用：如生物医学领域的细胞成像、组织成像、病理诊断、合成生物学以及超多重免疫组化等方面；也可以用于材料科学领域的材料表征、成分分析、离子动态等方面，如钙钛矿研究、锂电池电极分析和光催化研究等。随着技术的不断发展，非线性分子光谱成像技术将会在更多领域得到应用。『报名观看』贺玖明 中国医学科学院药物研究所 研究员《空间代谢组学技术创新与生物医药应用研究进展》3月16日10:30-11:00博士，博士生导师，药物分析专业；中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室 研究员，主要研究方向：质谱成像空间分辨代谢组学新技术新方法及其生物医药应用研究。开发出空气动力辅助离子化及质谱成像新技术和空间分辨代谢组学新方法，建立了以空间分辨代谢组学技术为特色的新药代谢研究平台。近5年，发表了包括Nat. Commun., Adv. Sci., PNAS，APSB，JPA，Theranostics，CCL，Anal. Chem.等Q1区论文10余篇。曾获 2010 年北京市科学技术奖二等奖（2）、CAIA2019 特等奖（2）。国家药品监督管理局创新药物安全与评价重点实验室学委委员；担任《药学学报》、Acta Pharm Sin B、J Pharm Anal青年编委，Molecules、TMR Modern Herbal Medicine和《药学研究》编委；中国医药生物技术协会药物分析技术分会常务委员，中国质谱学会常务委员。【摘要】待定 『报名观看』赵超 中国科学院深圳先进技术研究院 副研究员《临床超声指导的质谱空间组学用于肿瘤代谢》3月16日11:00-11:30赵超，中国科学院深圳先进技术研究院副研究员，中国科学院大学博士生导师。 研究方向为质谱多组学和质谱成像方法开发、环境污染物的生物体暴露和健康危害机制研究、肿瘤代谢机制等。以一作/通讯作者在国际期刊（Nucleic Acids Res., Sci. Bull., Mass Spectrom. Rev., The Innovation 等）发表论文 30 余篇。主持国自然面上、青年基金、广东省面上基金、深圳市基础研究重点项目等。入选广东省引进高层次人才计划（珠江人才）、深圳市海外高层次人才计划、香江学者计划。担任Journal of Analysis and Testing（IF 4.7）、Journal of Pharmaceutical Analysis （IF 8.8），Phenomics 青年编委。 【摘要】多数生物和化学成像技术依赖于样品的固有属性对目标物进行可视化。迄今为止，很难在复杂生物过程中获取较为全面的可视化信息。多模态策略旨在克服单个技术的局限性，获取更多的“隐藏”信息，为研究复杂生物过程中的高维光谱、空间信息提供新的视角。通过整合质谱成像(MSI)等多种影像技术，提出基于MSI的多模态融合策略能够帮助我们更好的理解疾病发生发展的分子机制。『报名观看』 会议日程 “第六届代谢组学前沿”网络研讨会报告时间报告方向专家单位3月15日上午09:00-09:30《质谱驱动的精准代谢组学技术》朱正江研究员中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心09:30-10:00《组学金规—基于Orbitrap Exploris 480的代谢组学方案》史碧云资深应用工程师赛默飞世尔科技（中国）有限公司10:00-10:30《基于代谢组学的新药靶点和生物标志物发现》胡泽平研究员清华大学10:30-11:00《布鲁克4D-脂质组学方案以及前沿应用介绍》张荣应用工程师布鲁克（北京）科技有限公司11:00-11:30《基于质谱的代谢物鉴定与功能研究》林树海教授厦门大学11:30-12:00《基于点击化学质谱探针技术的DEHP体内代谢示踪研究》朱泉霏教授武汉纺织大学3月15日下午13:30-14:00《集成化分离-质谱联用平台用于靶向代谢组学分析》刘震教授南京大学14:00-14:30《脂谱探寻：基于脂质介质的生物标志物研究》Winnie HUANG液质应用专家安捷伦科技（中国）有限公司14:30-15:00《慧眼分析—EAD电子活化解离助力代谢分子结构精准解析》刘婷高级应用流程经理SCIEX中国15:00-15:30《多模态分子科学交叉融合驱动的功能代谢组学转化医学研究》吕海涛终身教授香港浸会大学15:30-16:00《岛津4in1技术方案及其在代谢组学中的应用》任彪应用工程师岛津企业管理（中国）有限公司16:00-16:30《识别代谢物干扰现象提高代谢物鉴定结果的准确性》陈立青年研究员复旦大学代谢与整合生物学研究院16:30-17:00《代谢物与神经障碍》房中则教授天津医科大学17:00-17:30《仪采通让仪器选型更轻松》李茹买家服务运营经理仪器信息网3月16日上午09:30-10:00《空间代谢组学研究环境污染对健康的影响》罗茜研究员中国科学院深圳先进技术研究院10:00-10:30《基于相干拉曼技术的空间代谢组学新进展》王璞首席执行官/CEO振电（苏州）医疗科技有限公司10:30-11:00《空间代谢组学技术创新与生物医药应用研究进展》贺玖明研究员中国医学科学院药物研究所 天然药物活性物质国家重点实验室11:00-11:30《临床超声指导的质谱空间组学用于肿瘤代谢》赵超副研究员中国科学院深圳先进技术研究院扫码加入代谢组学交流群（发送备注姓名+单位+职位）温馨提示:1) 报名后，直播前一天助教会统一审核，审核通过后，会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后，会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接，输入报名手机号，即可参会。会议内容及报告赞助:仪器信息网 赵编辑：13331136682，zhaoyw@instrument.com.cn

p　　清华大学代谢组学平台为国家蛋白质科学研究(北京)设施清华大学蛋白质研究技术中心下设平台之一。经过几年的发展，该平台拥有了完善的代谢产物及脂质物质的二级数据库及常见内源性代谢物的信息采集与数据分析方法，可以提供准确的代谢组学和代谢流分析服务。如今代谢组学领域的人提到清华大学代谢组学平台就像是找到了组织一样。/pp　　仪器信息网编辑近期采访了清华大学代谢组学平台主管刘晓蕙博士，刘晓蕙博士从代谢组学研究现状、代谢组平台建设情况、发展机遇与挑战等方面进行了详细的讲解。/pp style="text-align: center "img title="刘晓蕙老师0.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/ad3dac0b-15d9-4275-aaec-cf6b762b4cb7.jpg"//pp style="text-align: center "strong清华大学代谢组学平台主管 刘晓蕙博士/strong/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 20px "strong 技术应用于实际，万变不离质谱/strong/span/pp　　刘晓蕙博士是一名年轻的80后，但是从事质谱研究却已经有14个年头了。不过期间她所研究的领域还是发生了很大变化。如，2003年博士就读于印第安纳大学，从事基于质谱的蛋白质组学方法开发研究 毕业以后，在布莱根医院/哈佛医学院进行博士后工作，主要从事质谱影像在临床中的应用工作 2013年回到清华大学，任蛋白质研究技术中心代谢组学平台主管，负责代谢组学平台的建立和发展。/pp　　对于三个研究方向的改变原因，刘晓蕙谈到，蛋白质组学、质谱成像、代谢组学学术上的关系是相辅相成的，方向变化是因为个人兴趣点的转移。“当时做了几年蛋白质组学方面的方法研究，觉得这些工作离实际应用较远。而我一直的想法是——希望做一些能真正帮助到别人的工作，同时质谱是不能抛掉的。”/pp　　“博士毕业之际，听到布莱根医院/哈佛医学院招聘做‘质谱成像用于临床诊断’的博后，把质谱放在真正的临床当中、放在手术室里。当时冲着这个激动人心的项目就跑过去了。”刘晓蕙回忆到，“因为，大部分手术时用的影像还是术前的影像，在手术之中医生要凭着经验判断肿瘤组织是否切干净了。据统计这样做就算是乳腺癌这种成熟的手术至少有20%手术的肿瘤组织是没有切干净的。而质谱成像技术给出结果是非常快的，完全可以在手术进行时旁边放上一台，随时测试直到切干净为止，这样质谱发挥的作用就大了。”/pp　　“后来，我意识到疾病诊断中小分子可能比蛋白质研究更有潜力，有些疾病在小分子上反应的更明显。因为小分子代谢物容易受到调控，而蛋白方面更多受基因影响，这个改变是很缓慢的。疾病状态、免疫系统变化等可能在小分子方面会更容易体现出来，还可以利用到我的质谱背景知识，发挥我的专长，同时还有家庭因素，所以就回到了清华大学。”/pp　　谈到这些经历，刘晓蕙认为，“多积累不同背景的知识很有用，多接触不同知识背景的人也可以了解他们思考问题的方式。虽然我的研究方向发生了一定的变化，但不变的是一直在从事质谱方面的研究，也就是说最根本的东西从来没有变过。”/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 20px "strong span style="color: rgb(0, 112, 192) "目标：建立高通量的、结果可靠的代谢组学分析方法/span/strong/span/pp　　2013年刘晓蕙回国进入清华大学负责代谢组学平台的建设和运营，而平台主要做方法开发的工作。鉴于现在代谢组学整体发展程度还不够，平台进行方法开发时遇到了低覆盖率、数据库不完善等问题。为了解决以上问题，刘晓蕙带领团队从硬件、软件方面，在平台仪器配置、方法开发、数据库建设方面开展了一系列工作。/pp　　“工欲善其事必先利其器”，刘晓蕙的代谢组学平台是一个小而精的平台，只有四台仪器四个人。四台仪器都是质谱，包括高分辨的Orbitrap和高灵敏度的三重四极杆质谱。“因为之前做蛋白质组学时体会到了Orbitrap的优势，所以这次自然也选择了Orbitrap。在用Orbitrap采集数据的时候，用FS-ddMS2办法能够同时得到一此和二级信息，而且，Orbitrap只采一级的话也可以正负切换，通量提高了两倍。另外，三重四极杆的特性是灵敏度高，有些代谢产物做筛选的时候色谱条件不合适或者灵敏度达不到，这种情况下会用三重四极杆质谱方法做补充性的工作，结合起来可以达到准确分析的目的。/pp　　“现在代谢组学的方法还不是很成熟、不够完善，所以我们现在想建立的是高通量的、结果可靠的代谢组学分析方法，并且从数据采集到数据分析的整个流程实现自动化。”刘晓蕙说到。“为了实现代谢组学的高通量分析，数据库是非常关键的。目前，代谢组学研究的大部分人使用的还是线上的公共数据库，公共数据库不好的一点是不适合高通量分析。因为公共数据库鉴定100个样品的时候检索速度就会非常慢。所以，高通量分析的话最好使用本地数据库。我们自建的本地数据库即使搜索500个以上数据，使用普通电脑也没有问题。”/pp　　另外，鉴于代谢物覆盖率低的问题，目前刘晓蕙的团队正在把不同小分子的检测方法补充进来，通过多种方法结合的方式提高代谢物的检测覆盖率。/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 20px "strong span style="color: rgb(0, 112, 192) "代谢流、代谢表型研究兴起，代谢组学研究有待突破/span/strong/span/pp　　代谢组学是近些年广受关注的热点，不过，刘晓蕙认为，代谢组学要实现真正的突破还需要时间。目前，无论国内还是国外，其实都没有出现突破性成果。如，很多人想从药物靶点方面着手通过代谢去治疗癌症，但是并没有取得很明确的效果。/pp　　“现在国内欠缺的是代谢流方面的研究。”据刘晓蕙介绍，“代谢流主要是做机理分析，对于机理诠释方面是非常重要的。代谢通路监测方面，单纯监测代谢产物变化有时无法反应整条通路的变化。代谢通路属于网络调控，特异性较小。比如说，一个代谢产物发生变化是一个综合结果，可能有十几条代谢通路产生或消耗。再比如，针对某种病变，我们敲除一个调控蛋白，然后监测到某个代谢产物发生了变化。但是我们不知道它是从哪个通路来的，因为它反映的是重新调控后的稳态。所以，如果要监测它来源于哪条通路就需要做代谢流分析了。代谢流分析对于机理方面的诠释非常明确。”/pp　　“质谱不能说是做代谢流分析的唯一的手段，但是却可以肯定的说质谱是代谢流分析的最好手段。现在有人在尝试用NMR去做代谢流分析，但是总体来讲，质谱因为较高的灵敏度或对复杂组分解析程度成为代谢流分析的主要技术。”刘晓蕙说到，“代谢流研究在代谢方面占的比重会越来越大，尤其是在生物学和免疫研究方面，大家会越来越多用代谢流去追踪特定的代谢通路。”/pp　　刘晓蕙还指出，除了代谢流之外，代谢组学领域另一个研究热点是代谢表型研究，即通过代谢产物或者轮廓表征疾病的状态。现在很多人在做临床诊断生物标志物方面的工作，通过代谢物检测做一些临床疾病的早期诊断，包括对阿尔兹海默病、心血管疾病的早期诊断等。另外，质谱影像也是通过代谢物去表征疾病的状态，主要是通过组织样本的代谢轮廓去判断这个组织是正常组织还是癌症组织。/pp style="text-align: right "　　采访编辑：仝令坤 刘丰秋/pp　strong　后记/strong/pp　　关于质谱技术与代谢组学的关系，刘晓蕙认为不是代谢组学给质谱带来机遇，而是质谱技术的进步带给代谢组学以发展机遇。因为一般情况是技术发展推动学科发展，代谢组学发展很大程度上要依赖质谱等技术的发展。所以，采访中刘晓蕙特别提到，像赛默飞等仪器公司与科研单位以及高校的合作应该长期化、内容不断深入，达到双赢的目的。/pp　　strong简历/strong/pp　　刘晓蕙，女，博士，清华大学生命科学院助理研究员、清华大学蛋白质研究技术中心代谢组学平台主管。2003年本科毕业于中国科学技术大学，2011年毕业于印第安纳大学并取得博士学位，2011-2013年在哈佛医学院/布莱根医院任博士后。2013年6月起受聘于清华大学生命科学院。研究内容主要应用质谱技术为基础研究脂质组学与代谢组学。/pp /p

仪器信息网讯 2021年7月20日，由清华大学药学院主办、安捷伦科技（中国）有限公司协办的紫荆代谢组学国际会议在北京文津国际酒店成功召开。清华大学药学院胡泽平研究员和中国科学院化学物理研究所许国旺研究员共同担任本次会议主席，会议线上线下同步进行，近百位观众现场参会，近3万人次参与线上互动。会议现场会议开始，清华大学药学院教授、副院长、中药研究院院长、清华大学药学技术中心主任尹航教授，以及安捷伦高级副总裁兼首席技术官、美国国家工程院院士Darlene Solomon博士分别进行了致辞。尹航教授 清华大学药学院副院长尹航教授提到，今年是清华大学建校110周年，清华大学始终坚持面向世界科技前沿和国家的重大战略需要，坚定地走中国特色的自主创新之路。清华大学长期以来以文理学科交叉、中西融合的多学科平台为科学发展和社会进步做出了贡献。在新冠疫情的大环境下，我们积极响应习总书记提出的“面向人民健康”的号召，承担起引领科技发展方向，增进人类健康共同福祉的重要使命。今天的代谢组学会议是从整体角度出发，用高通量、可量化的组学数据分析，为疾病的发生、发展等全过程的全面认识提供支持，通过多组学的数据的整合分析已经成为科学家探索生命机制的新方向。代谢组学检测的是基因转录翻译等系列事件的最终产物，能够准确反映生物体系的状态，是当前组学发展的重要组成部分，期待今天的会议大家能够了解当前代谢组学研究的前沿进展。Darlene Solomon 安捷伦高级副总裁兼首席技术官、美国国家工程院院士Darlene讲到，此次大会聚焦生命科学和转化研究的重要课题，新冠疫情也证明，只有生命科学的进步才能为人类创造更健康的生活环境。目前生命科学研究面临很多挑战，需要技术的持续创新突破相关研究瓶颈。创新是安捷伦的基因，安捷伦不仅通过总部研发的持续投入来实现创新方案的推出，还不断拓展与科研学术客户的紧密合作来发掘创新的源泉。公司非常重视在组学解决方案上的创新，提供行业领先的代谢组学、脂质组学及多组学解决方案，同时整合细胞分析、NGS及病理学分析，帮助科学家实现疾病机制及下一代转化研究。安捷伦愿意成为用户最佳的合作伙伴，成就用户科研目标，提升人类生活质量。本次会议聚焦代谢组学前沿技术、代谢重塑与肿瘤、代谢重塑与病毒传染病等研究中的最新进展，共有10位国内外代谢组学领域具有重要影响力的专家学者通过现场或者在线的形式分享了精彩的报告。许国旺 研究员 中国科学院大连化学物理研究所报告题目：《向着代谢组的全景分析》税光厚 研究员 中科院遗传发育所分子发育生物学国家重点实验室报告题目：《Systematic discovery and functional analysises of metabolic disorders in COVID-19》Jason Locasale,PhD,Duke University（线上）报告题目：《The Impact of Cellular Metabolism on Chromatin Dynamics and Epigenetics 》瑕瑜 教授 清华大学化学系报告题目：《脂质组精细结构分析的质谱方法》张金兰 研究员 中国医学科学院北京协和医学院药物研究所报告题目：《基于代谢途径内源性代谢物分析新方法研究》朱正江 研究员 中国科学院上海有机化学研究所报告题目：《基于离子淌度质谱的多维高分辨代谢组学技术》冉小蓉 博士 安捷伦创新合作研究中心报告题目：《代谢组学、代谢流整合细胞分析——深入功能和机理阐释》Daniel Raftery,PhD, University of Washington报告题目：《So Why is Biomarker Validation So Hard in Metabolomics? Exploring Data Quality and Confounding Effects》Justin R.Cross,PhD,Donald B.and Catherine C.Marron Center Metabolism Center报告题目：《Building a successful in horse metabolomics capability for biomedical research》胡泽平 研究员 清华大学药学院报告题目：《新型代谢组学技术揭示病毒性传染病的代谢重塑》会议特别设置了圆桌讨论环节，主持人胡泽平从对报名听众征集到的200多个的问题中选择了7个具有代表性的问题，包括代谢组学技术标准化、脂质组学质谱精细结构、非靶向代谢组学中代谢物鉴定深度、空间代谢组学、代谢流技术、单细胞和亚细胞的代谢组学、多组学联合研究等内容。与会嘉宾现场进行了热烈的讨论，智慧碰撞，为代谢组学研究人员提供了更多思路。圆桌讨论全体参会人员合影后记：代谢组学作为生命组学家族的最新成员和重要环节，被广泛应用于与生物医药相关的各个领域，如疾病机制阐释、药物靶标发现、药物毒理及安全评价、精准医学和用药及中医药现代化等研究。此外，代谢组学与其他生命组学和人工智能等生物计算技术结合，可推动精准大健康的逐步实现。紫荆代谢组学国际会议，专家们带来了满满的干货，现场嘉宾和听众收获匪浅，纷纷表达了对清华大学药学院和安捷伦的感谢。正如许国旺研究员所言，代谢组学是正在成长发育的青少年，以后前景不可估量。目前代谢组学研究中还存在一些挑战和难题，这样的学术探讨十分必要，期待在相关领域专家和仪器企业的共同努力下，推进代谢组学更快发展，更好的应用于人类健康的保障当中。

pspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　/spanstrongspan style="FONT-FAMILY: times new roman"仪器信息网讯/span/strongspan style="FONT-FAMILY: times new roman" 2015年11月19日，仪器信息网网络讲堂与中国化学会质谱分析专业委员会合作举办的" 第六届质谱网络会议(iConference on Mass Spectrometry，iCMS2015)继续进行。在本次会议前两日的a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20151117/177728.shtml" target="_self"strong质谱新技术专场/strong/a和a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20151118/177846.shtml" target="_self"strong质谱在药典中的解读及相关应用/strong/a之后，今日的报告主题为“质谱在临床医学的应用”和“质谱在蛋白质组学/代谢组学的应用”。本届质谱网络会议自11月17日开幕，为期四天，开设了质谱新技术、质谱在新版药典中的解读及相关应用、质谱在临床医学的应用、质谱在蛋白质组学/代谢组学的应用、质谱在环境检测中的应用及质谱在食品检测中的应用共六个专场，共邀请了30位质谱研发和应用专家做出报告并与参会者进行现场和在线沟通。来自高校、科研院所、医院、质检机构、企业分析测试中心、质谱仪器厂商等单位的专家和/spanspan style="FONT-FAMILY: times new roman"一线用户参加了本次网络会议。/span/pp style="TEXT-ALIGN: left"span style="FONT-FAMILY: times new roman"　　span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #7030a0"strong质谱在临床医学的应用专场/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　共有3位质谱应用和临床医学专家围绕“质谱在临床医学的应用”展开了各自的报告。180余位参会者进入本会场听讲。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　中科院化学所活体分析化学重点实验室研究员聂宗秀远程分享了他在“活体质谱与成像”方面所做的研究工作。聂宗秀汇总了MALDI质谱进行小分子分析的几种新基质如多孔硅/微纳结构、纳米金、石墨烯等，并介绍了其研究团队将研究发现的几种耐盐小分子新基质用于人体代谢产物的分析。讲者又重点讲解了几种体内组织成像模型和用质谱成像法研究碳纳米材料在组织中的分布。碳纳米材料在生物医学中应用广泛，此研究可评价其在生物医学中的安全性，也有望成为药物代谢研究的良好途径。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　军事医学科学院疾病预防控制所研究员袁静远程为参会者带来了“蛋白质组-质谱技术在肠道微生物研究中的应用”。肠道菌群与人体健康息息相关。袁静从双歧杆菌的体内适应性、肠道重要致病菌的效应子作用及体内调控机制、肠道菌耐药性与致病机理、肠道菌群的宏基因组学四个方面阐述了肠道微生物菌群与健康的关系。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　首都医科大学附属北京同仁医院主任医师鲁辛辛远程分享了“MALDI-TOF在微生物鉴定中的应用”。鲁辛辛介绍了MALDI-TOF微生物鉴定原理和在微生物鉴定中的各类应用，如血培养报警直接鉴定、耐药性分析以及微生物同源分析等。重点讲解了MALDI-TOF在细菌鉴定中的方法步骤，直接靶点比有前处理的传统提取匹配效果更好。除此之外，讲者简述了弯曲菌、丝状真菌等微生物的MALDI鉴定方法。/span/pp style="TEXT-ALIGN: left"span style="COLOR: #7030a0"strongspan style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #7030a0" 质谱在蛋白质组学/代谢组学的应用专场/span/strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　共有4位质谱应用和临床医学专家围绕“质谱在蛋白质组学/代谢组学的应用”展开了各自的报告。近200位参会者进入本会场听讲。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　中科院上海生命科学院生化与细胞所研究员黄超兰远程为参会者带来了“质谱-蛋白组学技术在人体疾病研究中的应用”。全球有1亿7千万慢性丙肝(HCV)感染者，而不被诊断的HCV病人逐渐增多。从组学研究角度，通过蛋白质鉴定可以发现，在HCV感染的情况下PKM2 K455乙酰化水平将下降。另外，讲者还讲授了与上海中山医院的合作项目：从综合蛋白组学研究探讨疏风解毒胶囊在急性肺损伤中的作用机制。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　布鲁克· 道尔顿应用工程师刘东静在现场介绍了“布鲁克质谱技术在代谢组学中的特点及应用”。代谢组学的靶向代谢组学在对已发现的生物标记物定量分析中具有良好应用，如分析特定生化途径的代谢物 代谢组学的非靶向代谢组学对已知和未知化合物进行轮廓分析，对未知物的鉴定是代谢组学研究的瓶颈。布鲁克在代谢组学方面从非靶向到靶向有完备的产品线，向如NMR、LC-qTOF、GC-APCI、FT-MS、LC-TRAP、LC-TQ、GC-MS/MS等，其中QTOF产品具有强大的三维定性能力。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 14px"strongimg title="IMG_7991_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/ad06fe50-649f-42f4-adb7-21c74f65406c.jpg"//strong/span/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 14px"strong布鲁克· 道尔顿应用工程师刘东静/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　北京依莎八方科技发展有限公司工程师夏小燕在现场介绍了“ROXY EC与质谱联用在代谢组学和蛋白组学中的应用”。连接在质谱前端的电化学反应系统ROXY EC在代谢组学研究中能实现快速分析，且能得到比原有方法更大的信息量，包括不稳定中间代谢产物信息。电化学合成法在药物代谢产物制备中具有简单、快速、廉价和环保的优势。在介绍EC/MS在蛋白组学中的应用时，讲者主要通过二硫键还原的例子说明此方法的快速、高效和可控的优势。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"img title="IMG_7996_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/8bb6df57-5636-4971-9a33-bd3a419ad38e.jpg"//span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 14px"strong北京依莎八方科技发展有限公司工程师夏小燕/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　中科院上海有机化学所研究员朱正江远程讲解了“基于LC-MS的代谢组学技术及其在临床诊断中的应用”。代谢组学具有发现疾病代谢途径、关联代谢途径与生物功能的作用。朱正江重点介绍了代谢组学在生物标志物临床研究中的应用。全自动样品处理系统和高灵敏度数据采集LCMS作为高效生物标志物研发平台对于代谢组学临床研究非常重要。朱正江用食管癌筛查实例说明代谢组学生物标志物研究能提高疾病筛查阳性率和揭示病程。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　SCIEX、力可、岛津、东西分析、布鲁克、赛默飞、安捷伦 、天瑞、依莎八方等质谱仪器公司给予本次网络会议大力支持。/span/pp style="TEXT-ALIGN: right"span style="FONT-FAMILY: times new roman"　　撰稿：郭浩楠/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman" span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0"strong关于质谱网络会议iCMS/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　质谱网络会议(iConference on Mass Spectrometry，iCMS)是仪器信息网组织的质谱领域年度综合性网络会议，旨在向众多质谱从业人士提供一种便捷、有效的技术交流平台，足不出户即可听到高水平的质谱专业报告。自2010年至今，iCMS已成功举办五届，总计逾万人报名参会，先后邀请了国内外百余位质谱专家为大家呈现上百场高水平专业报告，并得到业内知名质谱公司参与支持。质谱网络会议(iCMS)自2014年起，在原来网上报名方式的基础上增加了微信报名方式，为广大网友参与会议提供了更加便捷的渠道。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　strong其他专场报告：/strong/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20151117/177728.shtml" target="_self"质谱新技术专场报告/a/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20151118/177846.shtml" target="_self"span style="FONT-FAMILY: times new roman"质谱在新版药典中的解读及相关应用/span/a/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　strong其他专场报名入口：/strong/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"　　a title="" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/1297" target="_self"iCMS2015-质谱在环境检测中的应用/a/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"　　a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20151117/177728.shtml" target="_self"iCMS2015-质谱在食品检测中的应用/a/span/pp /p

据国外某研究机构调研显示，2021年全球代谢组学市场约 127 亿美元，预计到2026年，该市场规模将达到 227 亿美元，预测期内复合年增长率为 12.3%。由于对疾病精准诊断和个性化医疗的需求不断增加，制药及生物制药行业研发支出的不断增长、政府和私人资金对代谢组学研究的投入，以及代谢组学相关仪器的持续创新，正在推动全球代谢组学产业的快速发展。报告显示，全球代谢组学市场的分离技术部分预计将从 2021 年的 51 亿美元增长到 2026 年的 87 亿美元，在 2021 年至 2026 年的预测期内复合年增长率为 11.3%。而全球代谢组学市场的检测技术部分预计将从 2021 年的 40 亿美元增长到 2026 年的 71 亿美元，在 2021 年至 2026 年的预测期内复合年增长率为 12.4%。一般来说，代谢组的分析流程有：首先将代谢组分进行预处理，预处理的方法由测量分析方法决定，如使用质谱方法分析，则需要预先对代谢组分进行分离和离子化。接着，再对预处理后的组分进行定性和定量分析。预处理中，常用分离方法包括：气相色谱（Gas chromatography， GC），液相色谱（ liquid chromatography， LC）。气相色谱具有较高的分辨率，但需要对代谢组分进行气化，并且对组分分子质量有一定的限制。液相色谱也在代谢组分析中被广泛地使用，因其在液相中对代谢组分进行分离，因此不用对组分进行气化，相较气相色谱具有测量范围更广，更灵敏的优点。此外，毛细管电泳法（Capillary electrophoresis）也可以对代谢组分进行分离，其分离效率也较高。此外，对不同的代谢组分进行定性和定量分析的方法包括质谱分析法（Mass spectrometry， MS)和核磁共振谱（Nuclear Magnetic Resonance Imaging， NMR）等。其中，质谱分析法具有灵敏度高，特异性强等优点，被广泛地应用于检测代谢组分，可以对经过分离、离子化处理后的代谢组分进行定性和定量。代谢组学研究在生命科学领域日益重要，因为它们有助于揭示与疾病的发病、进程以及治疗响应相关联的特定代谢物的代谢水平。随着癌症和心血管疾病等危及生命的疾病的患病率和死亡率不断上升，人们越来越关注能够有效诊断和治疗这些疾病的新方法。而代谢组学则被认为是一种具有巨大潜力的新方法，因此这一领域正在开展越来越多的研究。此外，近年来，在药物开发中对代谢生物标志物的关注有所增加。由于这些因素，政府和私人对代谢组学研究的投资正在增加。作为疾病发作和感染的直接特征，代谢物可以帮助研究人员快速确定发病机制、潜在的治疗靶点以及细胞或组织损伤。其还可以用作生物标志物来监测疾病进展。目前，代谢组学，包括氨基酸代谢、糖代谢、脂质代谢、嘌呤和嘧啶代谢等，已广泛应用于新冠病毒疫情的研究。

代谢组学一个最受关注日渐活跃的研究方向 世间万物朝夕发展，科学技术日新月异。在探索自然、解密生命的研究征程里，总是顺应着技术的进步与研究的深入源源不断地出现新的领域与方向，组学是其中一门代表学科，发展至今拓展出了多个分支，备受学术界青睐。第一个提出来的组学（omics）概念是1986年由美国遗传学家Thomas H. Roderick提出的基因组学（genomics）。基因组学是对生物体所有基因进行集体表征、定量研究及不同基因组比较研究的一门交叉生物学学科。之后又基于差异组别整体分析对比的原理，产生了各种不同研究对象的组学，如转录组学（transcriptomics）是在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科；蛋白组学（proteomics）研究一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质的的数目、水平及其更新等；表型组学（phenomics）是研究某一生物或细胞在各种不同外部环境条件下所有表型的学科。 各类组学的关系代谢组学Metabonomics /Metabolomics 是一门对生物体内小分子代谢物组成的时空变化进行研究的学科。代表了生物动态系统中最下游的阶段，是系统生物学的重要组成部分。我们借用学者的总结把答案描述得通俗易懂一点，那就是“基因组学和蛋白质组学告诉你什么可能会发生，而代谢组学则告诉你什么确实发生了。” 大咖团队中科院大连化物所许国旺课题组 许国旺课题组是国内最早从事代谢组学的研究团队之一，开展着国际前沿的研究和引领着学科发展的趋势。 许国旺研究员于1991年在中国科学院大连化物所获得理学博士学位，97年晋升为研究员，99年聘为博士生导师，2005年起担任代谢组学研究中心主任，2016年起担任大连化物所生物技术部常务副主任， 2017年起担任中国科学院分离分析化学重点实验室主任。现为中国化学会色谱专业委员会主任、中国抗癌协会肿瘤代谢委员会副主任、中国化学会理事、中国质谱学会常务理事。现担任TrAC-Trends Anal. Chem.的特约编辑和Anal. Chim.Acta, Metabolomics, Anal. Bioanal. Chem.，Metabolites,J. Pharm. Biomed. Anal.，J. Chromatogr. B,Chromatographia等10多个国内外杂志编委，国际高效液相色谱会议（HPLC）科学委员会常委，以及多届国际毛细管色谱会议（ISCC）的科学委员会委员和国际代谢组学会议的组织者和科学委员会成员。至今为止，已发表SCI文章410多篇，包括PNAS,Hepatology, Clin. Chem., Cancer Res., Diabetes Care, Diabetologia, Anal. Chem.,TrAC, J. Chromatogr. A, J. Proteome Res., Mol. Cell Proteome等国际著名杂志。H-指数: 57（Web ofScience）、72 (Google)。申请发明专利超百件（其中50多项已授权）。一项成果获国家科技进步二等奖（第五名），一项获辽宁省科技发明二等奖（第一名），两项成果获中国分析测试协会科学技术成果一等奖。 许国旺研究员课题组是中科院大连化物所最具综合实力的课题组之一，前身是国家色谱研究分析中心气相色谱组，2001年大连化物所成立生物技术部后，更名为高分辨分离分析及代谢组学组, 也是我国最早进行代谢组学研究的课题组之一。该课题组多年来根据分析化学的特点和国际前沿研究领域的发展趋势，立足于中国现状，结合国家重大应用领域的需求与自身技术优势，以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。目前，课题组拥有以许国旺研究员为核心的固定职工17人，现有硕、博士研究生20多名，学科背景涵盖分析化学、生物化学、临床医学、药学和微生物学等领域。 许国旺研究员及组员合影，摄于2019年9月 缘与岛津有幸结缘默默倾献 岛津公司作为全球著名的分析仪器综合生产厂商，具有着世界上顶尖的液相色谱、气相色谱等色谱产品和单四极杆质谱、三重四极杆质谱、高分辨质谱LCMS-IT-TOF和Q-TOF，无机质谱ICP-MS，生命科学产品MALDI-TOF、质谱显微镜等齐全的质谱产品。这些质谱仪器与分离技术联用，加上专业的数据库、方法包和丰富的数据处理软件，可以满足代谢组学研究的各种需求。在科技的前行中，岛津公司的产品有缘进入到许国旺老师的实验室，并以优异的性能和诚挚专业的服务获得许老师团队的认可，开始了多年紧密的互相合作。 中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员课题组实验室配备了一系列岛津分析仪器，从早期的色谱光谱分析仪器LC-10ATvp、GC-17A+QP-5000、 UV-2450，到气质联用仪GCMS-QP 2010、GCMS-QP 2010 Plus，再到高端质谱仪器如离子阱飞行时间质谱液质联用仪LCMS-IT-TOF，三重四级杆液质联用仪LCMS-8050，三重四级杆气质联用仪TQ-8050等。2001年大连化物所高分辨分离分析及代谢组学组成立之后，截至2019年10月，课题组利用岛津分析仪器已经在国内外各类期刊上发表了77篇文章。研究方向涵盖到以代谢组学分析技术平台在疾病、中药、植物表型等方面的应用，复杂样品分离分析新方法、新技术等方面。 工作中的岛津仪器：左LCMS-8050；右GCMS-TQ8050 切身感受来自岛津用户的真实体验与评价 相伴多年，默默倾献。岛津公司的产品与服务获得了许国旺研究员的高度评价。许国旺研究员表示：“岛津公司作为全球著名的分析仪器综合生产厂商，不但是世界上顶尖的液相色谱、气相色谱等分离仪器的生产厂商，也是质谱领域的领先者。中国科学院大连化学物理研究所“高分辨分离分析及代谢组学课题组”，已在色谱领域钻研探索多年。近年来以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，正在开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。岛津公司一直鼎力支持本课题组的科研工作，从早期的色谱光谱分析仪器、气质联用仪，再到高端质谱仪器如离子阱飞行时间质谱液质联用仪、三重四级杆液质联用仪、三重四级杆气质联用仪等。通过与岛津公司长期的密切合作，课题组的科研工作取得了一系列成果。“ 岛津钟启升博士与许国旺研究员合影 科研路漫漫，岛津长相伴。在此衷心感谢许国旺老师及其课题组成员杰出工作和无私分享的同时，我们也希望继续以先进的科学技术和优质的服务与更多科技工作者结缘，成为你们科研路上坚实的后盾，做你们迈向学术高峰的忠诚伴侣。 撰稿人：钟跃汉

时间：2010年9月17日　　地点：上海新国际博览中心W2号馆，W2-M2会议室　　主办单位：德国亥姆霍兹联合会有机化学研究所有机化学与分析部　　演讲嘉宾：Dr. Schmitt-Kopplin　　参会方式：免费注册参会　　网址：http://www.a-c.cn/ac/0126_1.html　　现代分析工具中分子靶向和非靶向方法的应用能够快速而准确地进行诊断和监控治疗效果，因此被广泛应用于健康和环境科学中。代谢组学方法主要研究代谢反应，将过去的基因组学、蛋白质组学和转录组学等组学分支整合起来，是目前发展极快的学科。　　从传统的人类健康定义出发，代谢组学主要对代谢过程中产生的中间物和最终产物的小分子(代谢分子)浓度进行测定。测试对象主要是各类生物样本和体液如尿液、唾液、血浆、组织样本等 甚至一次简单的呼吸(呼出气体的浓缩物)也能反映出健康状况。同样，该方法也可用于环境科学中对给定系统中的所有小分子在不同层面上进行历史记录，囊括生命体的代谢分子和他们所有的生物/非生物转化物的情况。目前，有机体代谢物的总数量仍然不甚清楚 科学家们的预计数量从几千到二十万甚至一百万不等，但有可能即便是百万级的估量也显得保守。如果我们把非有机物生存必需的植物和细菌等的代谢物(亦称次级代谢物)算进去，这个数据就会更加庞大。代谢物的可能数量远远大于对应的基因数量，因此，目前我们的代谢物数据库最多收纳了其总数的2%。在有机系统环境中的情况则更为复杂，因为生物和非生物的成岩反应使化学空间增大，就会产生更多类型的化学物。对代谢物进行分子层面上的系统分析需要使用分离技术、光谱学和光谱测量技术等高解析度分析手段。　　本演示将主要讨论：　　- 定义、靶向和非靶向方法　　- 代谢组学中的仪器分析　　- 生物信息学/对新工具的需求　　- 在生命科学和生物技术中的应用　　- 圆桌讨论： 代谢组学的“需求”和“接下来做什么”?　　重点话题包括CR-FT/MS (Schmitt-Kopplin)、NMR (Hertkorn)、LC-MS² (Xu)和数据统计方法(Lucio)　　相关文章：　　Rosselló-Mora, R., Schmitt-Kopplin, Ph. Et al. ISME Journal, (2008), 2 242-253.　　Suhre, K. and Schmitt-Kopplin, Ph. Nucleic Acid Research, 2008 doi: 10.1093/nar/gkn194　　Leon, C., Schmitt-Kopplin, Ph. et al Journal of Chromatography A, 2009, 1216(43), 7314-7323.　　Gougeon, R.D., Ph. Schmitt-Kopplin et al. PNAS (on cover), 2009 vol. 106(23) 9174-9179.　　Liger-Belair, G., Schmitt-Kopplin, Ph. Et al. PNAS (on cover), 2009, 106(39) 16545–16549　　Jansson, J.K., Schmitt-Kopplin, Ph. Et al PLoS one 2009, 4(7) e6386.　　Peñ a, A., H, Ph. Schmitt-Kopplin et al ISME Journal. 2010 in press　　2010年慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2010)　　时间：2010年9月15日-17日　　地点：上海新国际博览中心 (上海市浦东新区龙阳路2345号)， W1-W2馆　　更多同期活动：　　第五届上海国际分析化学研讨会　　“蛋白质组学与疾病”专题研讨会　　色谱技术中德论坛：复杂样品的分离分析　　FDA/EU认证：实验室质量控制　　样品前处理技术及其小分子化合物的液相色谱-质谱分析　　代谢组学在生物技术和生命科学上的进展　　展商技术交流会　　主办方联系方式：　　慕尼黑展览(上海)有限公司　　赵晨光　洪燕　　电话：86-21-2020 5500　　传真：86-21 2020 5688　　邮箱：zhao.chenguang@mmi-shanghai.com hong.yan@mmi-shanghai.com　　网站：www.a-c.cn

广州华南理工大学 | 2015年12月7日 过去十年，组学的飞速发展使得人类对疾病、生命健康和药物治疗的认识能力进入了分子水平。科学家们逐渐认识到，更加准确、系统、高效地对体内代谢组进行研究并且对特定代谢物进行定量，将成为未来生物体内部机制研究的突破口。目前全球研究热点之一的精准医疗，也是基于整体水平上分析疾病表型特征，实现早期预防、早期诊断、早期干预，实现更精确的治疗和健康管理。由华南理工大学主办，沃特世科技（上海）有限公司协办的广州代谢组学中美双边研讨会将于2015年12月7日在广州大学城举办。此次专题报告会将具体讨论代谢组学、药代动力学研究目前的进展和对健康和医疗产生的影响。研讨会特别邀请10余位来自全球代谢组学及转化医学研究方面的知名专家，针对本话题进行专题报告和研讨，演讲嘉宾研究论文已经被引用数十万次，学术成果享誉全球。有关大会更多信息，敬请至大会官网查看：http://www.chinametabolomics.com/index.html会议主题● 生物标记物研究● 代谢组学在疾病研究中的应用● 代谢组学研究发现● 预防医学，早期预警● 组学研究方法● 精准医疗演讲嘉宾扫描下方二维码即可在线注册报名！会议联系人甘皓先生邮箱：michael.gan@pmc.com.cn电话：138 1755 3697

iCMS2014的会程进入第三天，主题为《蛋白质组学/代谢组学》。为了给网友提供更多元化的质谱新技术及应用，蛋白质组学/代谢组学专场邀请了3位海外质谱专家：Prof.Vincent VanBuren（Texas A&M Health Science Center）、Prof.GiuseppeAstarita（Georgetown University）、Prof.W.Andy Tao（Purdue University）。 我们代表广大用户感谢在《蛋白质组学/代谢组学》专场中做出精彩报告的各位专家，让我们度过了颇有收获的一天。质谱技术日新月异，在日常工作中需要使用质谱解决的问题也越来越复杂，希望广大的网友可以通过本次会议有所收获。同时也感谢美国力可公司对蛋白质/代谢组学专场的赞助支持。 本次会议的报名超过800人次，主要来自于科研院所和大专院校，详细比率如图。 第五届质谱网络会议iCMS2014（iConference on Mass Spectrometry）历时4天， 21日还将进行环境专场、食品专场，每场会议正式开始前还可报名，预报从速。欲了解更多报告详情，请点击：http://www.instrument.com.cn/webinar/icms2014/sche.aspx报名咨询：网络讲堂QQ交流群（231246773），010-51654077-8052

p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong仪器信息网讯/strong Journal of Analysis and Testing (JOAT) 是由中国有色金属学会、北京有色金属研究总院于2017年正式出版的英文国际期刊，每年出版四期，合作出版机构是德国Springer Nature。Journal of Analysis and Testing (JOAT)以快速发表最新重要研究成果为办刊宗旨，为分析化学及相关学科的科研人员提供一个及时交流科研成果与思想的新平台； 致力于发表分析化学科学和技术研究的前沿性论文，快速报道分析化学科学的基础研究和应用进展。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strongJOAT专刊“代谢组学：方法的开发及应用”/strong由strong中科院大连化学物理研究所许国旺研究员/strong担任客座主编。span style="text-indent: 2em "专刊重点总结了strong代谢组学相关领域的最新进展/strong，报道了对详细结构表征和对特定代谢物进行精准的测定。包括5篇综述和4篇原创论文。希望本期专刊的这一系列文章对读者了解代谢组学的研究进展有益。/spanspan style="text-indent: 2em " 本网与JOAT联合将对专刊发表的论文逐篇进行详细介绍，以飨读者！/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 749px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/aa59fe8e-3cda-43f9-a637-21e5898cbb4d.jpg" title="1111111111.png" alt="1111111111.png" width="600" height="749" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong style="text-align: center text-indent: 2em "代谢组学：方法的开发及应用/strong/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong许国旺（中科院大连化学物理研究所）/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "受JOAT邀请，我担任客座主编，组织了本期专刊：代谢组学：方法的开发及应用。专刊包括5篇综述和4篇研究论文。代谢组学是一门研究生物体内代谢物的科学，已被用于寻找疾病诊断和分型中新的生物标记物、助力药物研究开发，同时在植物和微生物领域也发挥重要作用。为完成代谢组学研究，分析方法相当重要。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "本专刊关注亲水代谢组学分析中LC-MS面临的挑战，新加坡南洋理工大学王玉兰教授和复旦大学人类表型组研究院唐惠儒教授等综述了非衍生和衍生策略，可为亲水性代谢组学分析提供多样性选择。中科院上海有机化学研究所朱正江研究员等综述了离子色谱-质谱在非靶向代谢组学中从分离到鉴别过程中的应用，讨论了这一技术在提高非靶向代谢组学分析能力方面未来的发展。中国药科大学许风国教授等综述了化学选择性探针的工作流程、设计及在天然产物富集和代谢物衍生中的应用。脂质组学是代谢组学中关注脂质的细分领域。韩国首尔大学Kown教授等主要讨论了非靶向LC-MS基脂质组学的最新进展，强调了在代谢表型研究中数据处理的重要性。单细胞水平的代谢组学研究越来越引起关注。中科院大连化学物理研究所石先哲研究员等综述了基于微流控和质谱的单细胞代谢组学研究的最新进展。这些综述都总结了代谢组学相关领域的最新进展。br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "除了综述，研究论文也报道了全新成果。清华大学瑕瑜教授等的论文采用基于Paternò -Bü chi（PB）光化学衍生的在线LC-PB-MS方法，开展了人血小板中磷脂异构体的全面解析研究，可以实现对磷脂质的多级结构鉴定，包括头部集团，链组成，脂肪酰基/烷基链中C=C位置。中国医学科学院张金兰研究员等基于实验室已建立的酸性鞘糖脂分析方法，提出脑胶质瘤大鼠中酸性鞘糖脂代谢紊乱和替莫唑胺抗脑胶质作用的UHPLC-Q-TOF-MS分析结果。上海交通大学系统生物医学研究院吕海涛研究员等发表了基于靶向代谢组学方法表征金属离子锰调控生物膜特征代谢的最新研究成果。为了增强大豆中总蛋白结合的色氨酸的定量分析的准确性，美国密苏里大学雷振天博士等比较了四种通用蛋白质沉淀方法，并选用最优方法从糖类中分离大豆蛋白质。这些论文反映了对详细结构表征和对特定代谢物进行精准测定的要求。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "我对所有积极响应并为提交论文付出努力的的作者和编辑部的支持表示感谢。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strong点击附件查看文章：/strong/pp style="line-height: 16px text-indent: 2em "img style="vertical-align: middle margin-right: 2px " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a style="font-size:12px color:#0066cc " href="https://img1.17img.cn/17img/files/202007/attachment/47fed32a-ec72-4a4f-95ac-11f3a376106d.pdf" title="Xu2020_Article_Editorial.pdf"Xu2020_Article_Editorial.pdf/a/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "许国旺研究员简介/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 399px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/d449e087-e105-4390-9f06-44790cee8e81.jpg" title="微信图片_20200727112400.jpg" alt="微信图片_20200727112400.jpg" width="600" height="399" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "1991年在中国科学院大连化物所获理学博士学位。1995.10-1997.9获得马普(Max-Planck-Institut)研究基金在德国Tuebingen大学医学院工作。1997年11月任中科院大连化物所研究员。1999年5月被聘为博士生导师。2004年获国家自然科学基金委杰出青年基金资助，2005年起担任代谢组学研究中心主任，2008年、2017年起分别担任中国科学院分离分析化学重点实验室副主任和主任，2016年起担任大连化物所生物技术部常务副主任。现为中国化学会色谱专业委员会主任、中国抗癌协会肿瘤代谢委员会副主任、中国化学会理事、中国质谱学会常务理事。2007-2014年曾任J. Chromatogr. B的editor, 现正在担任TrAC的特约编辑和Anal. Chim. Acta, Metabolomics, Anal. Bioanal. Chem.，Metabolites, J. Pharm. Biomed. Anal.，J. Chromatogr. B，和J. Sep. Sci.等10多个国内外杂志编委。国际高效液相色谱会议（HPLC）科学委员会常委，第30届国际毛细管色谱会议和第33、37届国际高效液相色谱会议副主席。他也是多届国际毛细管色谱会议（ISCC）的科学委员会委员和国际代谢组学会议的组织者和科学委员会成员。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "至今为止，已发表SCI文章420多篇，包括PNAS, Nature Protocols, Hepatology, Clin. Chem., Cancer Res., Diabetes Care, Advanced science, Anal. Chem., TrAC, J. Chromatogr. A, J. Proteome Res.等国际著名杂志。H-指数: 59（Web of Science）、74 (Google)。申请发明专利超百件（其中50多项已授权）。一项成果获国家科技进步二等奖（第五名），一项获辽宁省科技发明二等奖（第一名），两项成果获中国分析测试协会科学技术成果一等奖。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "许国旺研究员一直从事色谱及其联用技术的基础理论及应用研究。根据样品对象的复杂性，在方法学上，走过了从经典一维色谱到中心切割多维色谱、再到全二维色谱的研究过程，逐渐形成了以“多维色谱+联用技术+化学信息学”的科研特色；在研究对象上，从石化、环保领域逐渐实现了向生命科学（药物、代谢组学、生物催化）领域的转化。从1996年开始开展“健康和代谢的关系”研究，并逐步进入代谢组学领域，将研究方向集中到代谢组学的技术平台和其在重大疾病的生物标志物发现、中药疗效毒性和作用机理研究等。许国旺是我国最早进行代谢组学研究的学者之一。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "主要研究方向：复杂样品分离分析方法的创新性研究；代谢组学分析技术平台及其在疾病、中药、植物表型、食品安全等方面应用的研究。br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "许国旺研究员课题组主页：a href="http://www.402.dicp.ac.cn/" target="_blank"stronghttp://www.402.dicp.ac.cn//strong/a/ppbr//p

空间代谢组学：单细胞空间代谢流分析新方法原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国 关注我们，更多干货和惊喜好礼刘甜生物体内的代谢物和脂质不仅是细胞的关键组成模块，它们在信号传导、表观基因组调控、免疫、炎症和癌症发展中同样具有重要作用和意义。代谢组学分析是我们了解、评估生物体、器官和细胞状态的重要方式。而单细胞技术通过展示组织内部甚至单克隆细胞之间的细胞异质性，将生物学研究推进至新维度。质谱成像（MSI）技术可以从样品中创建特定化合物的图像，这些图像是由样品表面获得的数千个质谱生成的。每个记录的质谱都会为图像贡献一个像素，而每个质谱中的峰都可以生成一个图像。与其他成像方法相比，MSI无需化合物标记，可实现非靶向分析。本次与大家分享的是一篇最新发表于bioRxiv上的有关单细胞空间代谢流分析方法的文章[1]。研究人员基于AP-SMALDI Orbitrap平台开发了一种命名为“13C-SpaceM”的新方法，通过13C标记的葡萄糖示踪葡萄糖依赖性脂肪酸从头合成途径（glucose-dependent de novo lipogenesis）。本方法应用超高分辨率的基质辅助激光解吸/电离实现了单细胞质谱成像，并通过全离子碎裂模式（AIF）模拟了脂肪酸分析前处理过程中的皂化反应，对包括甘油磷脂在内的主要脂质中的脂肪酸部分实现了共同分析。超高灵敏度、高分辨质谱检测器为单细胞内脂肪酸同位素检测提供了准确的定性、定量结果。研究人员通过鼠肝癌细胞的常氧-低氧模型，对检测方法进行了验证，确认方法的有效性。之后应用本方法分别检测了ATP柠檬酸裂解酶基因敲降（ACLY knockdown）鼠肝癌细胞以及携带异柠檬酸脱氢酶（IDH）突变的小鼠胶质瘤脑组织切片，通过比较脂肪酸的同位素丰度变化评估脂肪酸从头合成比例以及外源性脂肪酸摄取的变化。分析结果揭示了在脂肪酸从头合成过程中，乙酰辅酶A池（Acetyl-CoA pool）中存在大量的空间异质性，这表明在微环境适应过程中发生了代谢重编程。01研究背景脂质在生物体生命过程中承担着多种重要作用，多数脂质是由脂肪酸合成而来。成年哺乳动物体内的细胞通常由血液中摄取脂肪酸，而脂肪、肝脏以及癌细胞还可以Acetyl-CoA为底物，从头合成脂肪酸[2]。Acetyl-CoA经过一系列代谢反应，可以生成含有16个碳的饱和脂肪酸棕榈酸（16:0），之后棕榈酸发生碳链延长或去饱和反应生成不同的饱和、不饱和脂肪酸，从而影响脂质组成。而Acetyl-CoA同样有多种来源，除了葡萄糖经由TCA循环生成的柠檬酸在ACLY作用下生成Acetyl-CoA以外，在缺氧环境下，葡萄糖后续代谢产物丙酮酸会转化为乳酸，从而无法合成Acetyl-CoA、进入脂肪酸合成途径。在此情况下，谷氨酰胺可通过还原羧化反应生成柠檬酸，进而合成Acetyl-CoA [3,4] 。另有文献报道，缺氧环境下的癌细胞还可以将乙酸作为脂肪酸合成的前体 [5,6] 。而Acetyl-CoA除了作为脂肪酸合成底物以外，对于蛋白翻译后修饰、基因表达等均有重要作用。通过监控脂肪酸合成和Acetyl-CoA代谢间的互动可以帮助我们深入理解癌细胞的生存状态。02分析方法大气压MALDI成像分析是通过AP-SMALDI5离子源配合Q Exactive plus高分辨质谱仪实现的。激光像素设置为 10×10 µ m，激光衰减器角度设置为33°。质谱在负离子模式下采用一级全扫描和全离子碎裂（AIF）扫描模式。AIF模式的隔离范围为 m/z 600-1000，扫描范围为m/z 100-400，分辨率 140k，最大注入时间500 ms，碰撞能量NC 25%。（图1）图1. 单细胞代谢流质谱成像分析流程（点击查看大图）MALDI分析前后，分别应用显微镜检测，确定细胞影像位置及MALDI消融标记位置。通过检测MALDI的消融标记，将其与细胞影像叠加，并通过应用数学公式进行解卷积，从而整合显微镜图像和MALDI图像。实现了应用MALDI成像质谱检测到的单细胞分子轮廓。（图2）图2. 整合显微镜和MALDI-MS分析结果实现单细胞质谱成像（点击查看大图）03鼠肝癌细胞常氧-低氧模型单细胞成像分析鼠肝癌细胞在添加25 mM的12C-葡萄糖或U-13C-葡萄糖后，用含1mM醋酸、2 mM谷氨酰胺和10%透析胎牛血清的无葡萄糖DMEM细胞培养基培养，在37°C、5% CO2的培养箱中在常氧（20% O2）或低氧（0.5% O2）条件下培养72小时。选择72小时的时间点是为了确保棕榈酸的同位素标记已经达到稳态。（图3）在低氧条件下培养的细胞被表达绿色荧光蛋白（GFP）标记。在共培养实验中，常氧和低氧细胞使用胰酶分离，每种条件下混合10000个细胞，在同一张玻璃片上进行培养，并在固定之前允许其附着3小时。图3. 由稳定同位素标记的13C6-葡萄糖生成细胞质Acetyl-CoA以及后续的脂肪酸和脂质合成途径（点击查看大图）通过质谱一级全扫描分析，质谱成像共检测到64种脂质，包括磷脂酸（PA）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰丝氨酸（PS）等。具体脂质鉴定结果经过了常规LCMS脂质分析确认。在AIF模式下，检测到了11种含量最高的脂肪酸，相应检测结果同样与常规LCMS分析结果相符。为了验证本方法，研究人员检测了常氧-低氧培养的鼠肝癌细胞混合样本。通过对氨基酸同位素峰的定量分析，发现13C标记的棕榈酸（M0）主要在正常细胞中检出，而缺氧细胞中的棕榈酸以未标记状态（M+0）为主。通过GFP标记结果的对照，证明了本方法可以通过同位素峰分布有效识别不同培养状态的细胞。图4. 在常氧（GFP阴性）和低氧（GFP阳性）条件下的原代鼠肝癌细胞共培养模型的显微镜和质谱成像结果（点击查看大图）图5. 通过GFP标记验证识别不同培养模式细胞的准确性（点击查看大图）04单细胞Acetyl-CoA池标记水平分析研究人员使用了两种表达不重叠的shRNA序列（ACLYkd oligo1和ACLYkd oligo 2）细胞系以及一个对照组细胞系。通过使用1 μg/mL的四环素处理细胞72小时实现了ACLY沉默。质谱成像数据是以10 μm的像素大小获得的，每个细胞的平均面积为550μm2，平均每个细胞有12个像素。通过应用二项式模型计算每个细胞的acetyl-CoA池标记程度p值，从而量化细胞质中acetyl-CoA池中从葡萄糖衍生的同位素标记acetyl-CoA的比例。测试结果与预期相符，ACLYkd细胞中的acetyl-CoA池标记水平低于对照组。值得注意的是，两种ACLYkd细胞之间的差异非常明显。ACLYkd oligo1的结果呈双峰分布，p值的差异明显较大，表明该细胞系存在两个亚群体。其中一个模式显示的p值与对照组相近，说明存在一个“沉默失败”的细胞亚群。ACLYkd oligo1第二个模式具有的p值明显则低于ACLYkd oligo 2，表明ACLYkd oligo 1中还存在一个“强沉默”的亚群，在这些细胞中，沉默效率非常高，导致acetyl-CoA同位素标记比例大幅降低。在ACLYkd oligo 2中，acetyl-CoA池的标记程度以及GFP报告基因强度显示出更均一的分布。M+2峰是最能表现出ACLYkd oligo1细胞中“强沉默”群体的低acetyl-CoA标记表型的质谱峰。M+8峰则为对照组细胞的特征标记峰。M+2和M+8之间的差异可以作为显示异质性的指标，用于展示葡萄糖对细胞质中acetyl-CoA的相对贡献。因此，13C-SpaceM能够检测ACLY敲降细胞中的异质性，并识别不同的亚群体。这种单细胞和空间异质性无法通过整体分析揭示，显示了13C-SpaceM方法的独特优势。图6. 细胞ACLY敲降后acetyl-CoA的同位素标记程度分析（点击查看大图）05肿瘤组学中氨基酸合成异质性的空间组学分析研究人员分析了从横向植入表达突变型异柠檬酸脱氢酶（IDH）和红色荧光蛋白（RFP）的GL261胶质瘤细胞的小鼠大脑组织切片。在采集组织前的48小时，小鼠被喂食未标记的或含有U-13C葡萄糖的液体饮食。首先，研究人员分析了12C-葡萄糖饮食的肿瘤携带小鼠大脑切片中的酯化脂肪酸组成。通过比较质谱TIC与显微镜明场和荧光成像，发现整个大脑（包括肿瘤区域）的质谱离子响应很高（图7a）。测试过程中，肿瘤区域与组织切片的其余部分分别采用10μm和50μm激光分辨率进行分析。对不同脂肪酸的空间分析揭示了在非肿瘤携带的脑半球组织中，脂肪酸丰度存在高度的异质性，我们可以仅根据它们的脂肪酸组成来识别的某些结构，如胼胝体和前连合部，这两个区域都富含油酸（18:1）且棕榈酸（16:0）、硬脂酸（18:0）和花生四烯酸（20:4）的含量低。有趣的是，尽管棕榈酸、油酸、硬脂酸和花生四烯酸在肿瘤和周围的大脑组织中的含量相似，肉豆蔻酸（14:0）和棕榈酸（16:1）在肿瘤组织中则明显增加。与大脑其它部分相比，肿瘤中必需脂肪酸亚麻油酸（18:2）和α/γ亚麻酸（18:3）也明显增高。之后，研究人员分析了喂食含有U-13C葡萄糖饮食的小鼠肿瘤组织，从肿瘤组织中选择性分离出的5种主要从头合成的脂肪酸的同位素分布（图7c）。三种饱和脂肪酸肉豆蔻酸（14:0）、棕榈酸（16:0）和硬脂酸（18:0）的13C摄入丰度较高，同位素分布最大分别可至M+10，M+12和M+14。其中，肉豆蔻酸M+0的强度极低，几乎完全源自脂肪酸从头合成。由于肉豆蔻酸对一些重要信号蛋白的翻译后修饰很重要，这一发现表明胶质瘤可能选择性地上调肉豆蔻酸的合成以促进自身生长。相比之下，两种单不饱和脂肪酸，棕榈酸（16:1）和油酸（18:1）的M+0同位素的相对丰度较高。硬脂酸和油酸的M+2同位素丰度明显增加，表明它们是由未标记的前体（即棕榈酸和棕榈酸）延长形成的。研究人员进一步利用棕榈酸的同位素分布计算acetyl-CoA池中源自葡萄糖的比例，发现肿瘤组织内的该比例同样具有显著的空间异质性（图7d）。图7. 小鼠脑胶质瘤组织内部脂肪酸代谢空间异质性分析（点击查看大图）总结本文作者开发了一种全新的单细胞代谢流成像检测方法，将超高激光分辨率的大气压MALDI与高分辨率、高灵敏度的质谱检测器相结合，对细胞和肿瘤组织内的葡萄糖依赖性脂肪酸从头合成途径实现单细胞层面的空间分析。不仅为单细胞水平空间探测代谢活动提供了新的方法，还为正常和癌症组织中的脂肪酸摄取、合成和修饰分析提供了前所未有的视角。参考文献：1. Buglakova E, Ekelö f M, Schwaiger-Haber M, et al. 13C-SpaceM: Spatial single-cell isotope tracing reveals heterogeneity of de novo fatty acid synthesis in cancer. Preprint. bioRxiv. 2024 2023.08.18.553810. Published 2024 Feb 28. doi:10.1101/2023.08.18.5538102. Rö hrig F, Schulze A. The multifaceted roles of fatty acid synthesis in cancer. Nat Rev Cancer. 2016 16(11):732-749. doi:10.1038/nrc.2016.893. Metallo CM, Gameiro PA, Bell EL, et al. Reductive glutamine metabolism by IDH1 mediates lipogenesis under hypoxia. Nature. 2011 481(7381):380-384. Published 2011 Nov 20. doi:10.1038/nature106024. Wise DR, Ward PS, Shay JE, et al. Hypoxia promotes isocitrate dehydrogenase-dependent carboxylation of α-ketoglutarate to citrate to support cell growth and viability. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 108(49):19611-19616. doi:10.1073/pnas.11177731085. Kamphorst JJ, Chung MK, Fan J, Rabinowitz JD. Quantitative analysis of acetyl-CoA production in hypoxic cancer cells reveals substantial contribution from acetate. Cancer Metab. 2014 2:23. Published 2014 Dec 11. doi:10.1186/2049-3002-2-236. Schug ZT, Peck B, Jones DT, et al. Acetyl-CoA synthetase 2 promotes acetate utilization and maintains cancer cell growth under metabolic stress. Cancer Cell. 2015 27(1):57-71. doi:10.1016/j.ccell.2014.12.002如需合作转载本文，请文末留言。

仪器信息网讯 2021年6月11日，由中国科学院大连化学物理研究所主办的“代谢组学与暴露组学高端论坛”在美丽的滨城大连成功举办。会议主题为代谢组学和暴露组学新技术及其在健康研究中的应用，会议为期2.5天，共吸引参会嘉宾超过300位。仪器信息网作为本届会议的支持媒体全程报道本次盛会。会议现场会议开幕式上，中国科学院大连化学物理研究所李先锋研究员和大会主席中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员分别致辞。中国科学院大连化学物理研究所副所长 李先锋研究员致辞中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员致辞在致辞中，许国旺研究员对各位专家学者的到来表示欢迎，向大家介绍了本次会议的举办背景。他介绍到，代谢组学是生命体中内源性代谢物的总称，而暴露组是指一个人从出生至生命结束全过程各种暴露的总和。人类的健康或疾病状态是由环境和遗传因素共同作用决定的，环境中的有毒有害物质的接触暴露直接影响人类的身心健康和生活质量。可以说代谢组学主要研究内源性代谢物，而内源性代谢物同时也受遗传、环境的影响，因此暴露组学可以促进以组学为手段的暴露/疾病标志物的研究。基于此，本次会议围绕代谢组学与暴露组学研究过程中的关键科学问题，邀请到分析化学、生物、医学以及生物信息学等多领域的专家学者分享最新的研究进展，共同探讨代谢组学与暴露组学研究的新技术、新应用的发展。报告题目：数字健康报告人：中国科学院大连化学物理研究所 杨胜利院士2017年美国FDA明确提出数字健康概念，2018年《自然杂志》专门在创刊号里阐述数字化医学和数字健康。数字化医学即用数字工具提升医疗实践，以高度精准和集成的个性化为目标。数字健康指利用人体传感器和数字模型追踪复杂的生命系统，并以此为基础，将大数据、云计算和人工智能整合到数字医学范围里。杨院士在报告中还提到，生物医学大数据主要由生命组学、医学大数据、移动传感器三部分组成。此外，生物医学信息还包括环境信息和交通运输信息，高度异质性的大数据库。报告题目：基于离子液体的蛋白质组学分析进展报告人：中国科学院大连化学物理研究所 张玉奎院士蛋白质组学的深入研究有助于加深对蛋白质功能的认识，但是蛋白质在非水相中的溶解性及稳定性是蛋白质化学研究的难题之一。离子液体以其独特的可修饰、调变的阴阳离子结构以及优良的物理化学性质被应用于蛋白质的溶解及稳定研究中。报告中，张玉奎还表示，随着完成蛋白质组调查的进度放缓，蛋白质组学领域已从蛋白质的鉴定和分类转移到探索其生物学功能和疾病相关性的研究。随后，张玉奎详细介绍了其团队基于离子液体的单一蛋白质分析、蛋白质组分析以及离子液体在透析病研究中的应用进展。报告题目：肠道菌群与代谢调节报告人：上海交通大学附属瑞金医院 王卫庆教授肠道菌群参与营养感知、吸收，调节宿主代谢免疫等，维持宿主能力代谢稳态。目前的研究表明，肠道菌群通过其产生的代谢物调节宿主摄食行为、能量吸收、消耗等各个过程。报告介绍到目前的一些干预手段，包括二甲双胍、阿卡波糖等药物以及代谢手术均可改变肠道菌群结构和相关代谢物组分，起到代谢改善作用。随着对微生物功能和生理作用越来越深入的认识，靶向肠道菌群的干预手段将为肥胖、代谢性疾病治疗提供新的思路。报告题目：成组毒理学与暴露组学报告人：中国科学院生态环境研究中心 江桂斌院士成组毒理学是以生物效应为导向，自上而下筛选和鉴别真实环境中具有环境和健康风险的化学物质。其整合了毒理学、分子生物学、分析化学和机器学习等领域的研究思路和方法。而暴露组学的目标是找到相关健康结局的生物标志物，并得到其与暴露因素之间的相关性，进而确定暴露源。报告介绍了成组毒理学与暴露组学相结合的研究最新进展，发现成组毒理学对潜在健康风险的发掘可能为暴露组学病例组中其他健康结局的早期标志物提供方向。报告题目：多靶标解析助力精准诊疗：从“硅基运算”到“分子运算”报告人：中国科学院肿瘤与基础医学研究所、湖南大学、上海交通大学分子医学研究院 谭蔚泓院士生命科学由点及面，有海量的数据，同时人类的疾病复杂性、多样性，要实现高效疾病诊疗，必须基于海量数据和多参数的表征。谭蔚泓院士提出，要利用高通量测量技术，结合多个识别疾病标志物的分子探针，对病人样本进行疾病标志物分子特征的甄别和定量测定。此外还需利用人工智能和大数据科学进行解析，从而为疾病诊断提供精准图谱，判断各种亚型特征。报告以核酸适体为例，其被称为“科学家的抗体”，由15-60个碱基组成，能识别靶标的单链DNA/RNA、具有高亲和力，高特异性、靶标范围广等特点，是精准药物治疗和临床诊断的新工具。基于此，谭院士团队开展了主要使用以活细胞为筛选靶标的核酸适体细胞筛选新方法（Cell-SELEX），这种方法可在标志物未知条件下为靶细胞的分子识别提供全新的化学途径。报告题目：从小分子看健康：代谢组学和暴露组学为人民健康保驾护航报告人：中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员代谢组学是测量所有分子量小于1500的内源性代谢物，通过数据采集和数据分析进行生物解释。而2005年暴露组学的概念被首次提出，其关注个体一生中所有暴露的测量及这些暴露如何与疾病建立联系。当前研究多采用高分辨质谱技术与分析组织或体液中有害物质（暴露组）的含量及代谢组的改变，揭示这些物质与疾病发生发展的关系。许国旺介绍到，代谢组学和暴露组学中涉及的内源性和外源性化合物至少50万种，其化学性质各异，浓度差别也巨大。在体外，外源性化合物比内源性代谢物的浓度要低1-2个数量级，因此，暴露组学研究的关键是在更大的浓度范围内实现“全”覆盖检测。不仅如此，未知化学物质结构鉴定、分析仪器和方法的灵敏度、重复性等都对研究提出了挑战。基于此，报告进一步介绍了许国旺团队开发了从单细胞、动物到大规模人群样品中小分子研究的一系列新方法。其团队先后建立了基于多维色谱-质谱联用的新方法，实现代谢组和暴露组的高覆盖检出等。报告还介绍了其团队将建立的方法用于肝癌、糖尿病、高尿酸血症等重大慢病研究，试图揭示与疾病相关的风险因子、预警标志物几代谢水平上的分子机制的相关研究进展。现场情况墙报展示报告题目：基于微纳探针的单细胞测量与分析策略报告人：南京大学 徐静娟教授报告题目：质谱成像技术在环境毒理学研究领域的应用进展报告人：香港浸会大学 蔡宗苇教授报告题目：A Pharmaco-genomic Landscape in Human Liver Cancers-From cell lines to patients报告人：中国科学院上海生命科学研究院生物信息中心 李亦学研究员报告题目：代谢组学研究中痕量代谢物发现及精细结构鉴定新技术报告人：SCIEX中国 郭立海博士报告题目：Lipidome in non-alcoholic fatty liver disease:impacts of environmental exposures,pathways,and biomarkers报告人：图尔库大学 Matej Oresic教授报告题目：农药污染与生物分析报告人：江南大学 吴晓玲教授报告题目：血中化学残留物与慢病的关联研究报告人：中国科学院大连化学物理研究所 刘心昱副研究员报告题目：人体内暴露组学中的分析方法新挑战报告人：中国科学院生态环境研究中心 刘倩研究员大会第二天，13位来自分析化学以及生物和医学领域的专家带来代谢组学与暴露组学相关研究的精彩报告分享。报告题目：单细胞代谢物的高通量质谱分析报告人：清华大学 张新荣教授报告题目：纳米材料辅助亚细胞代谢组学研究报告人：中国科学院大连化学物理研究所 石先哲副研究员报告题目：Analysis of chromatography-mass spectrometry data based on achine learning 报告人：中南大学 卢红梅教授报告题目：基于代谢网络分析的标志物确定算法及应用报告人：大连理工大学 林晓惠教授报告题目：从30天到30分钟：代谢组学数据的实时、融合、智能分析研究与应用报告人：大连大学 曾仲大教授报告题目：多维度有机质谱流式细胞分析——单细胞中蛋白质和代谢物的同时分析报告人：北京大学 白玉副教授报告题目：质谱成像空间代谢组学方法及其应用研究进展报告人：中国医学科学院北京协和医学院药物研究所 贺玖明研究员报告题目：基于离子淌度质谱的多维代谢组学技术报告人：中国科学院生物与化学交叉研究中心 朱正江研究员报告题目：基于高分辨质谱的代谢组规模化定性新技术研究报告人：中国科学院大连化学物理研究所 路鑫研究员报告题目：情绪、代谢，与肿瘤——当情绪遇到了身体报告人：大连医科大学 刘强教授报告题目：从肝炎到肝癌的暴露组学研究与对肿瘤精准治疗的思考报告人：重庆医科大学 廖勇教授报告题目：食品污染物暴露组解析和总膳食研究 报告人：国家食品安全风险评估中心 吴永宁研究员报告题目：环境小分子调控表观遗传与毒理效应报告人：中国科学院生态环境研究中心 汪海林研究员优秀墙报获得者合影本次会议还得到了上海爱博才思分析仪器贸易有限公司（SCIEX公司）、艾杰尔飞诺美、赛默飞世尔科技(中国)有限公司、大连达硕信息技术有限公司、上海析维医疗科技有限公司、沈阳汇佰生物科技有限公司、大连绿竹科技有限公司等企业的倾情支持。与会代表合影会务组合影

上海 双星峰会2021年11月27-29日，第二届全国代谢组学及蛋白质组学双星峰会在上海隆重召开，此次会议汇集了近200位国内外相关领域的知名专家、学者以及临床疾病、中医药、肿瘤、植物等多个研究方向的研究人员积极参与，共同交流探讨基于质谱的蛋白组学及代谢组学在精zhun医学、创新药、植物生理、营养健康、环境和食品等转化应用，共商我国代谢组学和蛋白质组学在后疫情时代的研究与发展。为降低疫情影响，大会采取线上同步直播的方式，在线人数达到600人。在此次会议中，赛默飞质谱组学应用专家鼎力助阵，分享超高分辨质谱技术在组学研究中的应用及进展，助力组学研究发展。在本次大会主会场上，赛默飞质谱组学应用资shen工程师范自全报告了“组学前沿-超高分辨质谱技术在组学研究中的应用和进展”，引起大家高度关注。上世纪90年代初开展的人类基因组计划，在破译人类遗传信息密码的同时，为科研学者提供了大量的完整基因编码序列，从而奠定了大量、快速鉴定蛋白质序列的坚实基础。然而，蛋白质以及代谢物的数量远远超过基因组中基因数量——基因分析量在万级，而蛋白质分析量可能在十万-百万级。完整的组学分析对质谱的性能提出了非常高的技术需求。赛默飞Orbtrap超高分辨质谱技术具有超高分辨率、超高质量精度、超高的稳定性及灵敏度等性能优势，助力科学家进行高通量的蛋白质和代谢物的结构表征和定量分析。质谱技术作为蛋白质和小分子物质的主要检测手段，借助赛默飞Orbitrap高分辨率质谱凭借其高精zhun的定性、定量能力，助力蛋白质组学和代谢组学研究实现精确医疗研究。通过蛋白质组、代谢组、脂质组等多种组学的联合研究，为疾病致病机理发现、疾病的早期诊断及预后生物标志物、疾病分型以及新的治疗靶点研究提供理论依据。随着研究人员对蛋白质组学和代谢组学研究的深入，对样品中分子的空间分布情况及其相互作用的需求日益增加。质谱成像技术能够直观的检测样品中分子的空间分布信息，近年来受到了高度关注与广泛应用，成为与传统光学显微成像互为补充的新一代“分子成像显微镜”。基于Orbitrap的成像技术具有超高的质量及空间分辨率，ji致清晰的成像结果为多种应用领域提供全面丰富的多层次数据。例如在赛默飞质谱成像技术支持下，Spengler教授团队研发出低至1.4μm 空间分辨率的应用，小鼠脑组织成像结果更加清晰。这个水平的空间分辨率也使得单细胞质谱成像技术成为可能。在较大的组织甚至整体动物研究方面，国内学者采用自主研发的空气动力学气流辅助解吸电喷雾电离质谱成像技术，在大鼠脑、肾脏和人食道癌组织中观察到数千种代谢物，并且采用人工神经网络算法，突破了定量研究中的难题，为疾病研究提供了有力的分析工具。会场外赛默飞领xian的Orbitrap质谱技术在现场一众质谱厂商中尤显突出。展台上全方位展示了基于其超高分辨的静电场轨道阱（Orbitrap）质谱平台结合其功能强大的软件平台提供的蛋白质组学及代谢组学全流程的整体解决方案，助力科研超越。

安捷伦科技公司与 Stemina 生物标记物发现公司(Stemina Biomarker Discovery, Inc.)日前宣布，两家公司将共同努力促进 Stemina 的代谢组学研究。Stemina 将应用代谢组学方法进行干细胞的生物标记物发现，继而用于药物筛选和药物研发。　　安捷伦提供1290 Infinity UHPLC 系统用于分离干细胞代谢产物，结合 6530 精确质量四极杆飞行时间质谱仪(Q-TOF MS)进行代谢产物的鉴定。安捷伦还提供Mass Profiler Professional 软件，帮助 Stemina的研究人员对代谢组学实验得到的复杂数据进行阐释。　　“我们很高兴能够拓展与安捷伦的合作，从而改善我们的科学平台，促进我们对于发育毒性和孤独症相关的重要小分子的发现，”Stemina 首席执行官 Beth Donley 说，“Stemina自2007 年成立以来就一直使用安捷伦的技术，我们对安捷伦的仪器、支持与合作非常满意。”　　“代谢组学是我们的一个主要增长领域，Stemina所进行的创新工作正是我们希望支持的，”安捷伦副总裁兼生物系统事业部总经理 Gustavo Salem 说，“我们近年来积极开发用于生命科学的 LC/MS 产品组合，而 Mass Profiler Professional 软件能够对代谢组学研究中得到的大量复杂数据集进行可视化的生物学通路分析。”　　关于 Stemina 生物标记物发现公司　　Stemina 研究团队是基于首席科学官、兽医师 Gabriela Cezar 博士的研究而建立的，致力于发现、开发以及商品化分子生物标记物，从而提高药物安全，保障人类健康。Paul R. West 博士是公司的生物分析化学部主任。Stemina 细胞分析是两种顶尖技术的战略性结合：人类胚胎干细胞(hES)技术和代谢组学技术。Stemina 使用安捷伦质谱系统分析hES 细胞响应药物、损伤或疾病时所分泌的小分子以及产生的分化细胞(例如心肌细胞和神经细胞)。该公司已经在人类胚胎干细胞对药物响应的代谢组学分析上取得了重大进展。该项研究的成果就是筛选致畸药物的分析方法“devTox™ ”。更多 Stemina 相关信息，请访问www.stemina.com。　　关于安捷伦科技公司　　安捷伦科技公司(纽约证交所：A)是全球领先的测量公司，是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的 16,000 名员工在 110 多个国家为客户服务。在 2009 财政年度，安捷伦的业务净收入为 45 亿美元。更多安捷伦科技相关信息，请访问：www.agilent.com。

Waters(沃特世公司)在第64届美国质谱年会(ASMS 2016)发布了为以离子淌度质谱为基础的研究提供代谢分析参考的全新数据库Metabolic Profiling CCS Library。Metabolic Profiling CCS Library包含了900余种碰撞横截面值(CCS), CCS能够评价气相分子的三维形状，是另一维度的分子鉴定标准，能够从不同角度验证常规质谱的分析结果。该数据库还包括600余种MS/MS质谱信息。　　Waters UNIFI Scientific Information System是Waters一款将仪器控制与数据分析相结合的独特软件平台，能够实现色谱和质谱结果的可视化管理。Metabolic Profiling CCS Library是UNIFI Scientific Information System中的一部分。　　Metabolic Profiling CCS Library能够使得科学家在应用离子淌度技术时能够准确的鉴定复杂样品基质中的生物标记物。CCS是能够精确反应离子大小、形状的重要参数，在非靶向代谢组学研究中涉及极为复杂的少数样品时，研究者可通过CCS分辨不同样品组间显示的显著区别，从而鉴别其内源性代谢物与脂质。　　“无论是鉴别内源性生物标记物的作用还是了解疾病的发展阶段，代谢组学和脂质组学对于生物标记物的发现与翻译研究非常重要。对于想要更深入的了解生物学基础的研究者，促进非靶向代谢组学研究的离子淌度质谱是非常合适的工具。离子淌度可以增加色谱峰的峰容量，其CCS能够提高研究者鉴定特定代谢物的准确性。”Waters 组学解决方案高级业务发展经理 David Heywood评论说。　　Waters Vion IMS QTof and SYNAPT G2-Si HDMS 高分辨质谱系统能够减少离子淌度分析中的操作复杂性。Metabolic Profiling CCS Library适用于这两套质谱系统。编译：郭浩楠

p style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "仪器信息网讯/span/strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px " 代谢组学是继基因组学、转录组学及蛋白质组学之后发展起来的一门新兴组学，是整合包括色谱联用质谱和核磁共振等现代分析技术、生物化学以及生物信息学等学科的一门交叉学科技术，用于研究生命活动链条下游的代谢物内稳态情况。 /span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "代谢组学概念及常用技术/span/strong/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-align: justify text-indent: 2em "代谢组学是系统地对代谢物及其水平变化进行快速识别分析，其中代谢物是基因表达的最终产物，且代谢物的水平是由代谢途径中所有酶的活性及作用于这些酶的效应物所决定的，因此代谢组学所涉及的代谢物变化与机体的生理、病理、发育状态直接相关。/span/pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-align: justify text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 436px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/12f47ba2-459a-4d53-9b14-2155144401a4.jpg" title="截屏2020-04-03下午6.13.20.png" alt="截屏2020-04-03下午6.13.20.png" width="600" height="436" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center "代谢组学研究方法br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "代谢组学主要的两种分析技术，其一是核磁共振，另一种是质谱技术。与质谱技术相比，核磁共振确实具有一些明显的特色，如分析样品只需要简单甚至无需前处理、成本低、快速、重复性好等，但在灵敏度和代谢物识别的覆盖范围上不如质谱，因此限制了其应用，/spanspan style="text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "目前研究使用最多的代谢组学技术依然是质谱技术。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "质谱分析技术为代谢物提供了高专一性的、与化学结构直接相关的分子质量或特征碎片离子等质谱信息，这些信息可通过与数据库中的标准图谱进行化学结构匹配来确定代谢物，或用于位置代谢物结构的推导。/spanspan style="text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "质谱技术与色谱分离技术的联用可实现复杂样品的代谢组学分析，从本质上提高了以质谱技术为基础的代谢组学的研究能力和范围。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "此外，代谢组学包括靶向代谢组学和非靶向代谢组学，前者是针对特定的代谢通路所涉及的代谢物进行定性和定量研究；相比较前者，后者采用高端分析技术进行代谢物全谱（理论上）轮廓差异分析、发现特异性代谢物并进行结构表征和代谢通路分析。在非靶向代谢组学研究中，由于代谢物的种类多、物化性质和浓度差异大，因此需要通过多种技术的整合，才能够比较全面和准确地实现代谢调控所涉及的差异性代谢物识别和定量分析的全谱覆盖。/spanbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "结合当前疫情，我们来关注下代谢组学技术在病毒感染及病毒宿主间的相互作用机制研究，下文将介绍一些基于代谢组学技术的病毒传染性疾病的相关研究应用。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="color: rgb(192, 0, 0) "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "基于代谢组学技术的病毒传染性疾病研究中的应用案例/span/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "案例1:中东综合征（Middle East Respiratory Syndrome，MERS）研究中的多组学技术/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "MERS是由冠状病毒(MERS-CoV)感染引起的一种呼吸道传染性疾病，主要表现为非典型肺炎和急性呼吸综合征，重症病例可发展为急性肾衰竭而导致死亡。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "2016年，Nakayasu等开发了MPLEx(metabolite, protein, and lipid extraction)样本制备法，该方法简单快速且适用于多组学的研究。基于该方法，研究者以侵染MERS-Cor的肺泡上皮细胞Calu-3为研究对象，通过蛋白组学、代谢组学和脂质组学研究，发现病毒感染过程中糖酵解/糖异生变化，以及脂肪酸、磷脂酰胆碱和神经酰胺等变化，为MERS-CorV感染人体机制的研究提供有力的数据支撑。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 317px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/960a0f6a-4e07-439d-88b9-6a94ceff4364.jpg" title="截屏2020-04-03下午5.42.04.png" alt="截屏2020-04-03下午5.42.04.png" width="300" height="317" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 275px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/f9bd73e2-dba3-41b2-8a4a-17b6d84d9ed4.jpg" title="截屏2020-04-03下午5.43.10.png" alt="截屏2020-04-03下午5.43.10.png" width="300" height="275" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px " /spanspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-align: justify text-indent: 2em "多组学代谢网路图/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "案例2: 埃博拉（Ebola hemorrhagic fever, EBHF）病毒研究中的多组学技术/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px " /spanspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "EBHF是由埃博拉病毒感染导致的急性出血性、动物源性传染病，1976年在非洲的苏丹和扎伊尔首次暴发，主要通过病人的血液、唾液、汗水和分泌物等途径传播。/spanspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "2017年，西北太平洋国家实验室及东京大学等的研究人员对来自感染埃博拉病毒患者的单核细胞和血浆，基于转录组学、蛋白质组学、代谢组学及脂质组学平台，发现血浆游离氨基酸、葡萄糖、果糖、二酰基甘油磷酸甘油、单酰基甘油磷酸丝氨酸、神经酰胺、可溶性VSIG4、骨髓细胞趋化因子受体等的变化，并由此推断肠组织损伤、T细胞激活受损、炎症、胰腺组织损伤和胰酶释放等可能在EVD发病机制中的作用，研究结果有助于改善高危患者的预后。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 597px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/920116f3-8e24-4d61-a902-a68df7319791.jpg" title="图片 2.png" alt="图片 2.png" width="600" height="597" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "总体流程图/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px " strong案例3: 水痘-带状疱疹病毒（Varicella zoster virus， VZV）研究中的代谢组学技术/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "水痘是由水痘-带状疱疹病毒（Varicella zoster virus， VZV）初次感染引起的急性传染病，主要发生在婴幼儿和学龄前儿童，相比儿童，成人发病症状更为严重。/spanspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "2018年，Kuhn M等基于靶向代谢组学研究平台，对水痘不同亚型患者及对照样本的脑脊液样本进行研究，发现与VZV相关的4个代谢物，进一步的分析表明与VZV相关的代谢物增加可能与神经炎症/免疫激活、神经信号和细胞压力等相关。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 714px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/9a1768c5-247e-463d-baa5-4e7720355852.jpg" title="截屏2020-04-03下午5.44.43.png" alt="截屏2020-04-03下午5.44.43.png" width="600" height="714" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px " /spanspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-align: center text-indent: 2em "差异代谢物结果展示/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px " strong案例4: 拉沙病毒研究中的代谢组学技术/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "拉沙热（Lassa fever, LASV）是一种急性、传染性强烈的国际性传染病，是由拉沙病毒引起，于1969年在尼日利亚东北地区的拉沙镇发现。绝大多数的人类感染表现为轻症或无症状，其他表现为严重多系统疾病；主要通过直接接触拉沙热患者的血液、尿、粪便或其它身体分泌物进行传播，还可在人之间传播。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "Gale TV等收集拉沙热患者血清进行非靶向代谢组学研究，发现LASV感染对血液凝集、脂质、氨基酸和核苷酸代谢通路产生较大影响；同时，作者也发现PAF及其类似物等可能作为潜在的生物标志物。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/b1d086f4-f673-4c62-855c-829a6f787b28.jpg" title="截屏2020-04-03下午5.45.49.png" alt="截屏2020-04-03下午5.45.49.png"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em text-align: center "拉沙热潜在生物标志物/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px " strong案例5: SARS病毒研究中的多组学技术/strong/spanspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em " /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "SARS（重症急性呼吸综合征）为一种由SARS冠状病毒（SARS-CoV）引起的急性呼吸道传染病，WHO将其命名为重症急性呼吸综合征，2002年出现在中国广东省。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "Wu Qi等收集感染SARS康复患者12年后的血清样本与健康样本进行常规代谢组学（GC-MS/LC-MS）和脂质组学分析，发现磷脂酰肌醇和溶血磷脂酰肌醇在康复患者体内升高，可能与使用高剂量的甲基强的松龙有关。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 897px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/7ad3415c-fe4c-4f86-abcf-5be68dc6b551.jpg" title="截屏2020-04-03下午5.46.56.png" alt="截屏2020-04-03下午5.46.56.png" width="600" height="897" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px " /spanspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 2em "肌醇含量分布/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px " /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "参考文献/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "Nakayasu ES, et al. MPLEx: a Robust and Universal Protocol for Single-Sample Integrative Proteomic, Metabolomic, and Lipidomic Analyses. mSystems. 2016 May 10 1(3)./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "Eisfeld AJ, et al. Multi-platform ' Omics Analysis of Human Ebola Virus Disease Pathogenesis. Cell Host Microbe. 2017 Dec 13./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "Kuhn M, et al. Mass-spectrometric profiling of cerebrospinal fluid reveals metabolite biomarkers for CNS involvement in varicella zoster virus reactivation. J Neuroinflammation. 2018 Jan 17 15(1):20./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "Gale TV, et al. Metabolomics analyses identify platelet activating factors and heme breakdown products as Lassa fever biomarkers. PLoS Negl Trop Dis. 2017 Sep 18 11(9):e0005943./span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "Wu Q, et al. Altered Lipid Metabolism in Recovered SARS Patients Twelve Years after Infection. Sci Rep. 2017 Aug 22 7(1):9110. /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px " /span/ppbr//p

pspan style="font-family: times new roman "　　/span由华南理工大学主办、沃特世公司协办的“广州代谢组学中美双边研讨会”于2015年12月7日在span style="font-family: times new roman "中国广州举行。会议邀请了美国国立卫生院(简称NIH)Frank J. Gonzalez教授、NIH国家癌症研究中心代谢实验室Shioko Kimura教授，美国德州大学MD安德森肿瘤中心黄蓬教授等众多国际权威专家，吸引了150多位来自全国高校、医院及科研院所的一线科研人员和医疗工作者。/span/ppspan style="font-family: times new roman "　　华南理工大学生物科学与工程学院戴仁科教授主持了开幕式并致辞。本次研讨会旨在加强我国代谢组学与国际同行的交流与合作，推动国内外代谢组学研究的进展。会议研讨的主题包括代谢组学在疾病生物标记物研究中的应用、代谢组学在药物研发中的应用及代谢组学技术方法最新研究进展等领域的重要研究内容。近年来，国内外学者在该领域取得了丰硕的成果。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="Gonzalez.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/08f85e1c-5b50-4964-9843-059eb7df2756.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 12px "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 12px "Frank J. Gonzalez/span/strong/span/ppspan style="font-family: times new roman "　　特邀嘉宾Frank J. Gonzalez教授作了《代谢组学在癌症生物标记物研究中的应用》的报告，并介绍了NIH代谢组学的工作流程和癌症标记物的研究进展。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="Kimura.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/a98e6822-8faa-4fe7-9feb-7bf2222308aa.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 12px "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 12px "Shioko Kimura/span/strong/span/ppspan style="font-family: times new roman "　　Shioko Kimura教授作了《大鼠体内oncogenic Kras诱导的肺癌生物标记物的发展和鉴定研究》的报告。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="huang-peng.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/ac64664a-6552-474e-99cd-b4bcdb6fe8d7.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 12px "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 12px "黄蓬/span/strong/span/ppspan style="font-family: times new roman "　　美国安德森肿瘤中心/中山大学肿瘤防治中心黄蓬教授作了《癌症细胞的代谢多样性：机理和治疗提示》的报告。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="Ming-Shi-Shiao.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/3062fbb2-facd-4246-b478-9b760921c848.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 12px "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 12px "萧明熙/span/strong/span/ppspan style="font-family: times new roman "　　台湾长庚大学的萧明熙教授作了《早期糖尿病和糖尿病并发症的代谢组学研究发现》的报告。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="jiang-changtao.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/9a01b92b-4aaa-4b39-aab1-b42d34c9ef03.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 12px "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 12px "姜长涛/span/strong/span/ppspan style="font-family: times new roman "　　北京大学姜长涛教授带来了《代谢组学与二型糖尿病治疗新靶标》的报告，阐述了肠道FXR特异作用探索治疗肥胖症和糖尿病新方向。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="John-Shockcor.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/06e78d98-11dd-4ca8-ab85-4d7f536cba77.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 12px "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 12px "John Schockor/span/strong/span/ppspan style="font-family: times new roman "　　英国帝国理工大学的客座教授John Schockor博士(沃特世公司代谢组学首席科学家)介绍《增强代谢组学工作流程在复杂生物基质分析中的应用》，以快速解决科研难题。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="Jose-Castro-Perez.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/3470a117-ab8a-47a9-9652-b200a1774a13.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 12px "strongspan style="font-family: times new roman font-size: 12px "Jose Castro-Perez/span/strong/span/ppspan style="font-family: times new roman "　　沃特世公司健康科学市场总监Jose Castro-Perez博士作了《从静态测定到动态测定，使用质谱技术进行生物标记物研究》的报告。/span/ppspan style="font-family: times new roman "　　在报告同时，演讲嘉宾还针对代谢组学在微核糖核酸治疗发展、解氧化应激反应、不育症、肝毒性等等方面应用与研究进行了现场交流。参会来宾积极参与报告内容的交流、讨论。此次研讨会汇集了中美权威专家、学者的最新研究成果，探讨了代谢组学领域的发展趋势及发展新方向，有效促进了中美学者之间的技术交流及科研合作。/span/ppspan style="font-family: times new roman "　　img title="1_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/966fbd7b-4c45-435f-a575-7b7f49b23dd6.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 12px "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 12px "会议现场照片/span/strong/span/pp /p

靶向代谢组学中，通常需要同时检测多个目标组分，这对质谱数据的采集速度提出了很高的要求。 岛津超快速质谱（UFMS）拥有业内首屈一指采集速度。以LCMS-8050为例，其驻留时间（Dwell time≥0.8 ms）、切换时间（Pause time≥1 ms）、扫描速度（Scan speed≤30000 u/sec）、正负极切换速度（Polarity switching time=5 ms）；并且具有触发子离子扫描功能，可以实现MRM定量的同时对目标组分进行子离子扫描定性分析。 以下图为例，假设一个峰宽6秒的UHPLC色谱峰用于定量分析，必须有20个采集点左右，峰型才足够平滑，峰面积和出峰时间的重复性才能达标。如此算来，每个采集点的循环时间（loop time）只有300 ms。在300ms的时间段内，需要进行所有目标组分的采集，如下AB正离子，CD负离子： 1.采集循环开始，切换时间内对质谱通道电压进行调整（为A离子对“铺路”）；2.A母离子通过四级杆Q1、碰撞池内进行碰撞、四级杆Q3筛选子离子、最终到达检测器进行离子计数，这段时间总和即为驻留时间；3.为B离子重复以上过程，到此正离子采集完成；4.接着切换从离子源到质谱通道到检测器的电压为负，此为正负极切换时间；5.进入到C、D的采集过程，过程与AB一样；6.最后将电压切换为正，到此结束整个循环时间，开始下个采集点的循环时间。 这只是两个正离子和两个负离子的采集例子，如果采集目标组分数量急剧增加，在峰宽不变的情况下（即循环时间loop time不变），分到每个离子的驻留时间和切换时间将急剧减少，因此最小驻留时间和切换时间，直接决定了该质谱在所能同时采集的离子对数量，这对于靶向代谢组学或其他需要进行多目标物同时筛查的项目，至关重要！ 图2. 质谱采集信号的过程，以及频率和点数的关系最后，举例说明岛津UFMS在靶向代谢组学中的一个应用实例：脂质组学属于代谢组学的一个分支。为进行靶向脂质组学研究，岛津公司利用超快速质谱适于多化合物同时检测的特性，推出了第三版脂质介质方法包：包含了主要脂类化合物如类花生酸、二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸（EPA）等多价不饱和脂肪酸代谢物，花生四烯酸乙醇胺（AEA）、血小板活化因子（PAF）等196种主要脂质介质及其相关物质的色谱、质谱条件（MRM通道）。 该方法只需20分钟的色谱分析便能获得这196种化合物的脂质介质的分析结果。此外，方法包中还根据出峰时间和结构特性，准备了18种氘代内标化合物的MRM通道。另外，该方法包可进行保留时间校正，可使用内标法进行半定量，所以可用于检索多变量解析时的标记物。下图显示了超快速质谱MRM模式中，196种脂质和18种内标同时分离所采集得到的色谱图。 图3. 脂质介质方法包用于196种脂质，18种内标的分离 撰稿人：钟启升

大家好，本周为大家介绍的是一篇发表在Nature Chemistry上的文章Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds1，文章通讯作者是来自美国加州大学斯卡格斯药学和药物科学学院的Pieter C. Dorrestein教授。生命活动的正常运行离不开金属的帮助，微生物获取金属的一种常见策略是通过生产小分子电离团来结合金属并形成非共价复合物。尽管结合金属的小分子具有各种生理功能和潜在的药学应用，在复杂生物成分（如微生物培养提取物）中找到金属结合化合物仍具有挑战。由于小分子-金属结合位点是多样的，金属结合情况必须通过实验来确定，常用的实验方法有电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、原子吸收光谱（AAS）、X射线荧光光谱（XRF）、紫外-可见吸收光谱和核磁共振（NMR）等方法，这些方法通常通量较低，且在小分子成分不确定和金属种类复杂的情况下无法判断小分子-金属结合情况。为了发现新的小分子-金属复合物，本文开发了一种非靶向LC-MS/MS方法，结合非变性质谱（native MS）和一种新的计算工具离子识别分子网络，通过相关性分析、用户定义的质量差异和MS/MS相似性匹配相关化合物。该方法能够在复杂的生物样品中筛选金属结合化合物，作者把这个方法称为非变性质谱代谢组学。一、非变性代谢组学概念小分子非靶向分析采用的萃取、样品制备和LC-MS/MS方法通常在低pH值、高比例有机相和低金属浓度的条件下，这些条件不利于金属络合。因此作者采用了非变性质谱的实验思路，考察了在较高的pH值下，小分子与金属的结合比例较高，并开发了一个两步非变性ESI-LC-MS/MS工作流程，该流程具备在线柱后pH调节和金属引入的能力（图1），在金属引入后有足够的时间形成小分子-金属复合物。使用MZmine和GNPS中的计算离子身份分子网络（IIMN）来分析数据。该实验流程是作者开发的第二代方法，此前的第一代方法使用的是双管注射泵（double-barrel syringe pump）注射氢氧化铵溶液，随后注射一种或多种金属盐。二代方法与一代的区别在于使用了HPLC二元泵进行乙酸铵溶液的补液过程，使溶剂组成和梯度更稳定。图1. 基于非变性质谱的代谢组学实验流程。二、方法考察作者首先制备了市售的铁载体标准混合物，即耶尔森菌杆菌素（1）、弧菌杆菌素（2）、肠杆菌素（3）、高铁环六肽（7）和红酵母酸（6），编号与图2相对应。标准品通过HPLC分离，然后通过第一代装置进行液相色谱后pH调节和过量（毫摩尔）氯化铁注入，仅在铁注入后观察到每种铁载体的三价铁加合物（图2a）。随后，作者进行了以下的考察：①考察了加和物峰面积呈现铁的浓度依赖性，但不完全与铁载体本身对铁的亲和力相对应，这可能由于每种载体的电喷雾效率不同以及流动相溶液组成的变化，因此作者开发了带有补流泵的第二代装置，可减少由梯度导致的溶剂组成的变化，并将有机溶剂浓度降低约50%。②考察了铁载体与铁的加和是否是非特异性加和，将能与铁结合的高铁色素分子与一系列不能结合铁的其他分子混合，同样实验流程下发现只有高铁色素结合了铁，证明加和物的形成是特异性结合（图2b）。③考察了载体的金属选择性，向载体加入生理水平（微摩尔）的金属混合物，包括铁、铜、钴、镍、锌和锰盐，发现载体对金属的选择性与文献报道一致，例如两种铁载体对铁的选择性都高于其他金属；两个相似的物质的区分，去铁胺B（DFB）可与铜结合，而去铁胺E（DFE）不能。图2. 液相后注入金属法在标准铁载体样品中的测试。接着，作者将此方法应用于谷氨酰杆菌JB182的培养提取物。该微生物是从液体奶酪培养基中分离出来的，而奶酪是一个缺铁的环境。作者利用非变性代谢组学工作流程，从培养提取物中观察到未结合铁的去铁胺E和结合了三价铁的铁胺E。去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子（图3），检测到的其他分子都不是铁结合的。图3. 谷氨酰杆菌JB182培养提取物的非变性代谢组学测试。a. 去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子；b. 标准液相方法鉴定到的去铁胺E大多没有结合金属，其3.03分钟处的MS1为图d；c. 液相后注入铁鉴定到的去铁胺E结合了金属，其3.05分钟处的MS1为图e。作者用同样的方法测试了大肠杆菌Nissle 1917提取物，并在液相后将pH调整为7（模仿大肠杆菌胞质pH），发现了一些结合铁的载体分子（图4a）及其相应的铁复合物（图4b-d），除图4标注的三种，还存在一些yersiniabactin和aerobactin的衍生物也能结合铁，共发现了至少15种额外的铁载体。衍生物的发现也说明了IIMN识别结构相似性的能力，且修饰也通常与生物合成或代谢有关。除了研究生理条件下的铁结合外，作者也尝试鉴定了锌结合分子，因为大肠杆菌Nissle的锌获取机制尚未完全阐明。使用本文的方法，作者发现了yersiniabactin及其许多衍生物也与锌结合，包括HPTzTn-COOH，这种结合也通过NMR进行了辅助验证。由此可推断yersiniabactin通过获取锌来逃避抗菌蛋白对锌的螯合，增强大肠杆菌Nissle在发炎的肠道中繁殖的能力。此外，作者还测试了比大肠杆菌Nissle基因组大十倍的酒用真菌Eutypa lata，也发现了结合铁的分子衍生物（图4e-f）图4. 非变性代谢组学方法用于鉴定细菌和真菌培养提取物。最后，作者将本方法应用到环境样品中，测试该方法是否可以在超复杂样品中识别金属结合化合物。作者分析了2017年6月浮游植物爆发期间在加州海流生态系统中收集的固相萃取的表层海洋样本。表层海水中的溶解有机质（dissolved organic matter，DOM）是十分复杂的样本，在液相后调节pH至8后，鉴定到了软骨藻酸为铜结合分子，与文献报道的一致。IIMN还分析到软骨藻酸以二聚体的形式与铜离子结合（图5），可能以类似于EDTA的构型与铜配位。图5. 非变性代谢组学方法用于鉴定表层海水中的溶解有机质。总结：本文开发的非变性代谢组学方法通过液相后补充金属或调节pH，可以从复杂的样本中识别已知的和新的金属离子载体。1.Aron, A. T. Petras, D. Schmid, R. Gauglitz, J. M. Büttel, I. Antelo, L. Zhi, H. Nuccio, S.-P. Saak, C. C. Malarney, K. P. Thines, E. Dutton, R. J. Aluwihare, L. I. Raffatellu, M. Dorrestein, P. C., Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds. Nature Chemistry 2022, 14 (1), 100-109.

p　　我们实验室近年来建立了基于代谢组学策略的药物代谢动力学新方法，在分子水平上刻画包括复方中药和天然产物在内的多成分药物（Multi-component Agents）在体内的整体、动态的代谢和相互作用过程。最近与上海中医药大学刘平教授团队合作，采用高通量代谢组学平台以及所建立的多组分药物生物信息学数据分析手段，开展了复方中药黄芪汤的药物动力学研究，结果于2017年7月4日在线发表于国际药理学期刊 Clinical Pharmacology & Therapeutics。br//pp　　药物动力学（pharmacokinetics, PK）是表征药物分子在生物体内随时间变化的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）规律的方法。由于化学成分组成的复杂性以及在生物体内发挥药效成分的多样性，包括复方中药在内的多成分药物的代谢动力学研究一直以来是一个“瓶颈”。/pp　　这种技术和方法学的“瓶颈”包括：（1）缺乏整体性，以偏概全地将一种或数种成分来代表和预测包含了成百上千个化学成分的复方药物系统；（2）缺乏动态变化，只关注药物原型分子的数据而不涉及药物互相作用以及药物分子的体内代谢全过程；（3）缺乏生化效应的信息，只关注药物分子的化学变化而没有生物体对药物的代谢反应信息。/pp　　复方中药在体内的ADME是一个多成分化学系统和一个多层次多靶点的生物系统之间的相互作用过程，这个复杂的体内过程无法在还原论的思维下用一个或几个药物成分来简单还原。由于无法在理论和方法学上突破现有的瓶颈，目前定量检测单一化合物的药物PK方法很难真正描述中药整体性和动态性的体内代谢状况。因此，复方中药作为一个“黑箱”，其体内过程一直以来无法得到客观性的评价，用简单的还原方法得出的结果无法真正体现中医方剂配伍下具有协同效应的复方中药的临床价值。br/　　2010年的时候，我与四川大学华西药学院的兰轲博士合作（有意思的是我们俩是通过科学网认识的），共同提出了一种采用代谢组学方法同时监测多成分药物动力学的新策略—我们称之为“多药药物动力学Poly-PK （poly-pharmacokinetics）”。/pp　　这个新思想利用代谢组学技术，对药物自身的化学成分、体内产生的次级代谢成分，以及生物体的内源性的代谢物三组变量同时进行定性和定量检测，联合生物信息学方法对所获得的数据进行差异性和关联性的分析比较，获得远远多于传统药代动力学方法所能得到的药物代谢信息，体现复杂药物整体成分的代谢效应。/pp　　在这种新的研究策略下，我们于2012年将Poly-PK成功应用于普洱茶对人体代谢影响的研究，初步验证了其有效性和可行性。2015年应邀在Science杂志有关传统药物研究的副刊上撰文总结了多成分中草药体内Poly-PK的新策略。br/　　最近，我们与正在开展复方中药黄芪汤I期临床研究的刘平教授团队合作，对健康志愿者服用中药黄芪汤（含黄芪和甘草两味药）前后药物的多种化学成分在体内的吸收、代谢过程、以及对机体代谢网络的影响进行了系统研究。br//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/9541b4b8-ef6d-4598-854d-ba369ad3f4d5.jpg" title="1.jpg"//ppbr//pp style="text-align: left "　　研究结果显示黄芪汤包含有84种不同的化学成分，服药前志愿者体内被检测到292种体内代谢物，服药后则被检测到有532种代谢物。对服药前与服药后各时间点的代谢物分析比较，发现其中有485种代谢物发生变化，并且这种变化与服用黄芪汤有关。经生物信息学分析得知，黄芪汤中有56种成分是以原型成分形式被吸收进入血液，还有292种新成分（黄芪汤的次级代谢物）是黄芪汤中的原药成分通过机体代谢新产生的。另外，有166种体内的代谢物（内源性代谢产物）由于服用黄芪汤发生了显著变化。在此基础上，对这3组数据的相关性进行了系统分析。同时，黄芪汤成分被体内吸收和代谢后，能显著调节机体数十种内源性代谢物通路，也就是说黄芪汤中的成分在体内代谢过程的同时能对机体的代谢发生影响，即产生了药效作用。br/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/e541d04f-280a-4c86-94d6-205fbbba75b9.jpg" title="2.jpg" style="width: 600px height: 500px " width="600" vspace="0" hspace="0" height="500" border="0"//pp　　这个工作首次在临床试验中验证了Poly-PK研究思路的有效性和技术可行性。我们将Poly-PK结果与常规的药物PK结果做了比较，用UPLC-TQMS（三重四级杆）定量检测的五种药物成分与Poly-PK中的相应结果完全一致，但是后者能够提供的信息远远超出前者，所检出的化合物种类和数量、观察到的药物互相作用关系，以及获得的人体代谢应答信息（药效信息）是基于单一化合物的传统PK方法无可比拟的。br//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/7a5ae499-214d-479f-a887-8ab245aa00c0.jpg" title="3.jpg"//pp　　Poly-PK也同样适用于复方化学药（西药）的研究。从Poly-PK概念的提出，到采用普洱茶在人群中开展验证性研究（proof of concept study），再到真正意义上的临床药代动力学研究，历时7年，因为觉得有意义，便一直摸索着做下来了。Poly-PK整合了药物分子轮廓分析和定量代谢组学技术，采用一系列多变量统计分析方法，可同时对数百种药物成分的体内代谢变化以及人体的代谢应答（药效）进行系统评价，研究展示了复杂的（黄芪汤中的）药物原型成分、经过代谢的次级成分、机体在（黄芪汤）药物影响下发生的代谢变化以及三者之间的相互关系，在系统水平上描绘出复杂药物系统的体内ADME全过程。br/br//ppstrong主要参考文献/strong/pp1. Lan K, Jia W. An integrated metabolomics and pharmacokinetics strategy for multi-component drugs evaluation. Current drug metabolism. 2010, 11(1):105-14.br//pp2. Xie G, Zhao A, Zhao L, et al. Metabolic fate of tea polyphenols in humans. Journal of proteome research. 2012, 11(6):3449-57.br//pp3. Lan K, Xie G, Jia W. Towards polypharmacokinetics: pharmacokinetics of multicomponent drugs and herbal medicines using a metabolomics approach. Evidence-based complementary and alternative medicine: eCAM. 2013 2013:819147.br//pp4. Jia W, Fang T, Wang X, Xie G. The polypharmacokinetics of herbal medicine. Science, The Art and Science of Traditional Medicine. 2015, 350, 6262:871. https://www.sciencemag.org/custom-publishing/collections/art-and-science-traditional-medicine-part-3-global-impact-traditionalbr//pp5. Xie G, Wang S, Zhang H, Zhao A, Liu J, Ma Y, Lan K, Ni Y, Liu C, Liu P, Chen T, and Jia W. Poly-Pharmacokinetic Study of a Multicomponent Herbal Medicine in Healthy Chinese Volunteers. Clinical Pharmacology & Therapeutics. 2017, Jul 4. doi: 10.1002/cpt.784. [Epub ahead of print]./p