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蛋白质组学和代谢组学 代谢组学 非靶向代谢组学

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非靶向代谢组学(Untargeted Metabolomics)是通过比较对照组和实验组的代谢组,以寻找其代谢谱差异的一种研究方法。这些差异可能与临床生物标志物发现中研究的某些疾病相关,也可能与药物研发毒理研究中候选药物摄入后的代谢改变有关。可以通过非靶向代谢组学寻找差异差异物,然后通过靶向代谢组学进一步定性定量验证。

实验流程

应用领域

1、生物样本中复杂代谢产物的检测

2、寻找疾病的生物标志物

3、标志物的验证和绝对定量研究

4、研究代谢通路机制


送样指导

样品名称

推荐送样量

植物叶片

1g

植物茎杆

1g

植物根系

1g

植物种子

2g

动物组织

0。2g

血清

200μL

体液

1ml

尿液

1ml

培养细胞

107

微生物

107

土壤样品

10g






案例一:具有预后潜力的结直肠癌显著代谢信号物

代谢组学已经发现了很多重要的生物标志物,然而,这些标志物在不同的样品中没有良好的重复性,因为不同的分析和临床方法差异很大。迄今为止,很少有代谢标志物在特定的癌症类型中得到确证。本文报道了通过代谢组学研究鉴定具有治疗价值的结直肠癌代谢标志物。 利用GC-MS技术进行代谢组学分析,本文找出癌症组织与癌旁组织的差异代谢物,通过不同医院采集到的独立样本验证这些差异代谢物的重复性,找到共同的差异代谢物,并通过靶向的转录组分析来研究与这些代谢物相关的关键酶。


1:左图为结直肠癌组织和癌旁组织的OPLS-DA得分图,两种样本之间区分比较明显;右图为不同差异代谢物在两种组织中的偏离情况。


2:左图为四个不同单位结直肠癌样本差异代谢物的韦恩图;右图为这些差异代谢物与差异基因的相关性。

案例二:乙酰肉毒碱是肝癌的潜在诊断和预后生物标志物

鉴定血清生物标注物来提高肝癌(HCC)的诊断和预后至今仍然很困难。在本研究中,作者通过质谱的方法分析HCC病人肝脏代谢组,从而发现肝癌诊断和发展更加灵敏和特异性的生物标志物。在肝癌组织中共发现了62中差异代谢物,其中乙酰肉毒碱与肿瘤等级相关程度最高,可区分HCC肿瘤和相应的正常组织。后续在血清中验证了乙酰肉毒碱作为分子标志物的诊断价值。这些研究为HCC提供了潜在的具有显著诊断和预后价值的分子标志物。


1:通过GC-MSLC-MS筛选出肝癌组织相对于远端正常组织的差异代谢物,共62种。


2(A)在差异代谢物中,发现乙酰肉毒碱在HCC四个阶段的肿瘤组织中均有逐渐降低的趋势;(B)在T1T4的四个阶段,患者血清中的乙酰肉毒碱水平也逐渐降。




参考文献:

[1] Yunping Qiu et al。, 2014。 A Distinct Metabolic Signature of Human Colorectal Cancer with Prognostic Potential [J]。 Clinical Cancer Research, 20(8), 2136–2146。


[2] Yonghai Lu et al., 2016. Acetylcarnitine is a candidate diagnostic and prognostic biomarker of hepatocellular carcinoma [J]。 Cancer research,



1、我该如何选择我的课题GC-MS或者LC-MS

所有的样品类型都可以用这3种平台检测,一般来讲植物类型的样品优选GC-MS(初级代谢产物),然后考虑做LC-MS(次级代谢产物);血浆优选LC-MS;尿液优先LC-MS;组织样本优选LC-MS;微生物优选GC-MSLC-MS,具体需要根据项目类型具体分析,详情咨询本公司销售人员。

2、我的项目选取多少个生物学重复合适?

一般来说,植物、细胞、微生物等最少6个生物学重复,动物样本,由于其个体化差异较大,包括组织、血、尿液等至少10个生物学重复。临床样本,个体差异更大,血浆、尿液等要在30个生物学重复左右,无上限。具体根据文章发表档次和设计定,详情咨询销售。

3、你们公司有哪些实验预处理方式?

液液萃取、超声萃取、旋蒸浓缩、氮吹浓缩、索氏提取、固相萃取、衍生、酯化等全方位的样本预处理方式。涵盖几乎所有的样本类型。

4、非靶向代谢组学如何做质控?

质控的目的是考察系统的稳定性,我们会将所有样本混合作为质控(QC)样本。一般每隔10个样本进一针质控样本,结果以QC样本误差2SD以内,PCA上不分离为标准。


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