LC-MS/MS非靶向代謝組學(xué)定量分析

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-05-19

代謝組學(xué)適用范圍:1、體液:血清、血漿、尿液、唾液、膝蓋滑液、腦脊液、卵泡液、牛奶、痰液、舌苔液、膽汁等。2、組織:各種動(dòng)物組織和植物組織。3、細(xì)胞:細(xì)胞及細(xì)胞培養(yǎng)液等。3、微生物:大腸桿菌、鏈球菌等。4、其他:糞便、食糜、腸道內(nèi)容物等。應(yīng)用領(lǐng)域:1、非靶向代謝物組學(xué)結(jié)果的驗(yàn)證。2、代謝相關(guān)生理、病理研究。3、發(fā)酵工藝研究。4、食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究。非靶向代謝組學(xué)分析內(nèi)容:非靶向代謝組學(xué)分析內(nèi)容大致包括數(shù)據(jù)的預(yù)處理(包括質(zhì)譜峰提取和質(zhì)譜峰校正)-數(shù)據(jù)質(zhì)控(包括t-檢驗(yàn)、主成分分析等)--差異代謝物分析(包括聚類(lèi)分析、通路注釋分析、多組學(xué)關(guān)聯(lián)分析等)。代謝組學(xué)是要涉及研究每一個(gè)代謝組分的共性、特性和規(guī)律。LC-MS/MS非靶向代謝組學(xué)定量分析

代謝組學(xué)樣本收集植物組織:果實(shí)、種子:1)對(duì)于含水量高、體積較大的果實(shí)(番茄、西瓜、蘋(píng)果等)需要先將樣品分成“均勻”的小塊(≈ 200 mg/樣本)分裝至2 mL離心管中,標(biāo)號(hào)后迅速放入液氮中冷凍處理至少15 min。2)對(duì)于細(xì)小的顆粒種子(擬南芥種子、谷物種子等),可以先將同一組的植株種子混勻后再分裝(≈ 200 mg/樣本)至離心管中,標(biāo)號(hào)后迅速放入液氮中冷凍處理至少15 min。3)對(duì)于要求對(duì)整個(gè)果實(shí)進(jìn)行提取的(整粒葡萄等),需要把果實(shí)裝在50 mL離心管/自封袋中,標(biāo)號(hào)后迅速放入液氮中冷凍處理至少15min,-80 ℃凍存,干冰寄送。LC-MS/MS非靶向代謝組學(xué)定量分析代謝組學(xué)的概念來(lái)源于代謝組,代謝組是指某一生物或細(xì)胞在一特定生理時(shí)期內(nèi)所有的低分子量代謝產(chǎn)物。

代謝組學(xué)研究方法: 對(duì)于代謝產(chǎn)物來(lái)說(shuō),不只只有質(zhì)譜峰這個(gè)特征。更進(jìn)一步說(shuō),質(zhì)譜(MS)并不能檢測(cè)出所有的代謝產(chǎn)物,并不是因?yàn)橘|(zhì)譜的靈敏度不夠,而是由于質(zhì)譜只能檢測(cè)離子化的物質(zhì),但有些代謝產(chǎn)物在質(zhì)譜儀中不能被離子化。采用核磁共振(NMR)的方法,可以彌補(bǔ)色譜的不足。過(guò)去,只有毒理學(xué)方面的研究使用核磁共振,而質(zhì)譜只在植物代謝研究中采用。如今,這兩種方法在代謝組學(xué)研究中已經(jīng)普遍使用。為在不同樣品間進(jìn)行有意義的比較,研究人員必須結(jié)合使用這兩種方法獲得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。此外,還需要結(jié)合基因組學(xué)研究獲得的數(shù)據(jù)。

代謝組學(xué)尿液樣本收集:1)取空腹晨尿、中段尿(臨床)或晨間1 h尿(動(dòng)物)于50 mL離心管中;2)4 ℃ 下10000 rpm離心10 min取上清,用1.5 mL離心管分裝,保存于-80 ℃。3)動(dòng)物1 h尿量不夠的情況下,可分多次收集尿液;如需收取24 h尿液,需要使用帶低溫裝置的代謝籠收集,并且及時(shí)凍存樣本。4)收集完尿液樣本后,建議使用液氮淬滅15 min后,再分裝多管后于-80 ℃凍存。組織樣本收集:動(dòng)物組織(包括腦、心、肝、脾、肺、腎、肌肉和皮膚等;軟體動(dòng)物如血吸蟲(chóng)):1)取適量組織,用預(yù)冷的PBS緩沖液或生理鹽水清洗干凈;2)迅速剝?nèi)シ潜匦璧闹竞徒Y(jié)締組織,再用PBS緩沖液或生理鹽水沖洗干凈;3)用干凈的無(wú)塵吸水紙吸干水分,將組織分成50-100 mg / 管分裝待用;4)管子上做好標(biāo)記后迅速放入液氮中冷凍處理至少15 min,-80 ℃凍存;干冰運(yùn)輸。代謝組學(xué)是一個(gè)相當(dāng)有效率的研究工具。

代謝組學(xué)可以檢測(cè)的樣品種類(lèi)有哪些?代謝組學(xué)主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產(chǎn)物的小分子代謝物(分子量<1000)。其樣品主要是血漿或血清,尿液,唾液,以及細(xì)胞和組織的提取液。我們也和一些公司或單位(如茶葉公司、制酒公司、酸奶公司、醫(yī)院等)合作,做過(guò)植物,微生物提取物,腦脊液,昆蟲(chóng)血淋巴,羊水,卵泡液,膝蓋滑液,眼淚,胎盤(pán),糞便及腸道內(nèi)容物提取液等。一般代謝組學(xué)能檢測(cè)出多少物質(zhì)?不同的質(zhì)譜平臺(tái)靈敏度及偏向性都不一樣,而且不同平臺(tái)之間具有互補(bǔ)性。一般來(lái)說(shuō)GC/MS檢測(cè)血清樣品能準(zhǔn)確定性的物質(zhì)約200個(gè)左右,檢測(cè)尿液樣品定性的物質(zhì)約200個(gè)左右,其他樣品(如肝臟,糞便,腸道內(nèi)容物)也在幾百這個(gè)數(shù)量級(jí)。代謝組學(xué)可以檢測(cè)的樣品種類(lèi)有哪些?LC-MS/MS非靶向代謝組學(xué)定量分析

代謝組學(xué)效仿了基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究思想。LC-MS/MS非靶向代謝組學(xué)定量分析

代謝組學(xué)的研究分為靶向和非靶向。通俗說(shuō)就是你有沒(méi)有目標(biāo)分子。傳統(tǒng)代謝組學(xué)研究利用的是GC-MS,因?yàn)榇x物大多數(shù)都不是高沸點(diǎn)的,而且GC-MS有龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)檢索。然后發(fā)展的LC-MS差不多,就是克服了一些高沸點(diǎn)物質(zhì)難以檢測(cè)的弊端。NMR用于代謝組學(xué)不是很多,一方面是NMR這個(gè)東西入行起點(diǎn)有點(diǎn)高,另一方面是樣品太復(fù)雜而且靈敏度不高。但是NMR樣品處理簡(jiǎn)單,無(wú)損。不需要各種衍生化。而且NMR對(duì)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的指認(rèn)要比MS更精確(比如異構(gòu)體)因此對(duì)定性非常有用,成為非靶向代謝組學(xué)的重要方法。LC-MS/MS非靶向代謝組學(xué)定量分析