靶向代謝組學(Targeted Metabolomics)是代謝組學研究的重要組成部分,也是全代謝組研究的延伸與拓展。相對于全代謝組分析而言,靶向代謝組分析具有特異性強,檢測靈敏度高和定量準確等幾個特點。通過對血液、尿液或其他體液以及組織中某一特定的代謝物的富集與準確定量定性分析,一方面可以結(jié)合其它實驗數(shù)據(jù)揭示相關(guān)的分子生物學作用機制,另一方面,也可以為后續(xù)代謝分子標志物的深入研究和開發(fā)利用提供有力支持。靶向代謝組學可以用于:驗證有非靶向代謝組學實驗提出的假說;進行基于假說的探索性實驗,針對特定代謝物,研究代謝模型。 靶向代謝組學分析成功的關(guān)鍵因素是準確度、高通量和可靠性。靶向代謝組學鑒定一般采用 GC/MS 系統(tǒng)的選擇性離子監(jiān)測 (SIM),或在三重串聯(lián)四極桿 LC/MS 系統(tǒng)上用多反應(yīng)離子監(jiān)測 (MRM) 進行靶向 MS/MS。SIM 比全掃描圖譜采集具有更高的靈敏度,在單四極桿質(zhì)譜中,這種靈敏度增強的原因是延長了所選擇離子的采集時間。因為監(jiān)測的是一個很小的質(zhì)量窗口,所以質(zhì)量色譜圖只代表對極為特定質(zhì)量的檢測。在大多數(shù)情況下,靈敏度可以提高 10 倍。MRM 是進行質(zhì)譜定量的選擇方法,與 SIM 相比更為靈敏、更加特異??梢援a(chǎn)生獨特的碎片離子,可對非常復(fù)雜基質(zhì)中的目標化合物進行監(jiān)測和定量。
靶向代謝組學的一般分析流程為:
1. 數(shù)據(jù)采集 步是得到標準品。如果無法從市場上買到,就必須定制合成。然后通過優(yōu)化產(chǎn)物離子碰撞能量以得到的信號,再通過測定三重串聯(lián)四極桿測定代謝物的 MRM 躍遷值。 2. 定量 接下來用定量分析軟件對 MRM 數(shù)據(jù)進行處理,得到報告。 3. 統(tǒng)計分析和解釋 將定量報告輸入統(tǒng)計分析軟件包,用統(tǒng)計工具,如ANOVA,對數(shù)據(jù)進行處理。
1.微生物和細胞樣本:迅速鈍化代謝活動(淬滅),同時保持細胞不裂解 2.動物體液(如尿、血、組織、器官、唾液):采樣后要迅速預(yù)處理,如加入抗凝血劑、防腐劑,并立即冷凍處理(-80℃) 3.植物樣本:采集后迅速冷凍(液氮),然后轉(zhuǎn)入-80℃保存,200mg/例。 4.血清樣品:500ul/例(不得低于200ul/例),一定避免反復(fù)凍融。(血液收集在離心管中靜置30分鐘進行凝固。然后離心取上清裝載干凈的離心管中,再離心5分鐘,8000rpm,取上清分裝到凍存管中,每管0.5ml,-80℃凍存寄送。) 5.尿液樣品:1ml/例,原則上可以多取一點(尿液直接分裝到離心管中,每管1ml,添加一滴(約10ul)質(zhì)量體積為1/100(w/v)的疊氮化鈉,-80℃凍存寄送)
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