靶向代謝組學(xué)
技術(shù)簡(jiǎn)介
靶向代謝組學(xué)（Targeted Metabolomics）是針對某一物質(zhì)或某一類(lèi)目標代謝物，以標準品為參照，對目標代謝物在生物體內絕對濃度進(jìn)行測定，或對已篩選得到的生物標記物進(jìn)行驗證。
技術(shù)原理
首先提取目標代謝物標準品的離子對和保留時(shí)間等信息，依靠三重四極桿（QQQ）的多反應監測（MRM）模式采集樣本中代謝組數據，實(shí)現代謝物的絕對定性；然后通過(guò)外標定量法或內標定量法建立標準品的標準曲線(xiàn)，實(shí)現樣本中代謝物的絕對定量。
產(chǎn)品服務(wù)
類(lèi)別 | 代謝物數目 | 代表性物質(zhì)名稱(chēng) | 應用方向 |
短鏈脂肪酸 | 7 | 乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、己酸 | 調節血糖、抗炎作用，可以調節 腸道菌群組成、參與能量代謝反應 |
中長(cháng)鏈脂肪酸 | 50 | 辛酸甲酯、癸酸甲酯、油酸甲酯、巖芹酸甲酯、等 | 抑菌、調節腸道菌群，參與多種代謝通路調節；植物抗逆生長(cháng)相關(guān) |
膽汁酸 | 43 | 膽酸、?；悄懰?、石膽酸、脫氧膽酸、去脫氧膽酸、等 | 糖脂代謝疾病、心血管疾病、腸道菌群相關(guān) |
氨基酸 | 36 | 甘氨酸、精氨酸、組氨酸、亮氨酸、纈氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、等 | 植物生長(cháng)發(fā)育、抗逆、衰老；人心血管疾病、糖尿病、癌癥相關(guān) |
色氨酸代謝通路 | 31 | 色氨酸、黃嘌呤酸、褪黑素、吲哚丙酸、肉桂酸、色胺、犬尿酸、煙酸、等 | 調節免疫反應、生長(cháng)發(fā)育、情緒行為，疾病治療靶點(diǎn) |
中心碳代謝 | 26 | 檸檬酸、蘋(píng)果酸、延胡索酸、琥珀酸、葡萄糖、丙酮酸、6-磷酸果糖、等 | 動(dòng)植物生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎，生長(cháng)發(fā)育相關(guān) |
神經(jīng)遞質(zhì) | 27 | 谷氨酸、組胺、腎上腺素、去甲腎上腺素、多巴胺、乙酰膽堿、等 | 神經(jīng)系統疾病相關(guān)物質(zhì) |
糖 | 11 | 葡萄糖、果糖、木糖、鼠李糖、蔗糖、麥芽糖、等 | 提供生長(cháng)發(fā)育必需能量 |
植物激素 | 16 | 吲哚乙酸、脫落酸、玉米素、吲哚丁酸、吲哚丙酸、褪黑素、水楊酸、茉莉酸、等 | 植物體內調節生長(cháng)、增殖，調控種子成熟休眠萌發(fā)，非生物脅迫研究，生物應激反應等 |
類(lèi)黃酮 | 45 | 槲皮素、蘆丁、葛根素、芹菜素、橙皮苷、柚皮素、山奈酚、等 | 植物次生代謝物質(zhì)，多種藥理活性 （心血管系統活性、抗菌及抗病毒活性、抗腫瘤活性、抗氧化活性等） |
技術(shù)特點(diǎn)
方法特異性強，針對明確目標代謝物進(jìn)行檢測
定量準確性高，運用標準品對目標代謝物進(jìn)行精準定量
檢測靈敏度高：基于先進(jìn)的質(zhì)譜平臺，靈敏度可達pg級
送樣建議：
（1）樣本量要求：
血清/血漿：200 μL/sample
尿液：1mL/sample
動(dòng)物組織：200mg/sample
糞便/腸道內容：200mg/sample
植物組織：1-2g/sample
菌體/細胞：1-5 x 10^7cells/sample
培養液：1mL/sample
（2）生物學(xué)重復：
植物和微生物：建議8個(gè)以上，不低于6個(gè)
動(dòng)物：建議12個(gè)以上，不低于8個(gè)
臨床樣品：建議100個(gè)以上，不低于30個(gè)
案例分析
靶向代謝組學(xué)揭示了三陰性乳腺癌細胞和培養基中氨基酸及其衍生物的動(dòng)態(tài)變化[1]
研究背景
臨床上，三陰性乳腺癌（TNBC）患者復發(fā)率和遠處轉移率高，預后差，生存率低。許多癌癥患者對氨基酸及其衍生物的需求量增加，谷氨酰胺由細胞外來(lái)源或內源性合成的增加提供。還沒(méi)有報道從細胞內和細胞外的角度來(lái)探索TNBC癌細胞的氨基酸和衍生物特征。
研究目的
對HCC1143細胞系、HCC202非三重陰性乳腺癌細胞系（非TNBC）細胞裂解物和細胞培養基樣品中的40種氨基酸及其衍生物進(jìn)行定量分析，探討了TNBC和非TNBC細胞系的氨基酸和衍生物代謝特征。
研究結果
本研究描述了TNBC和非TNBC細胞之間代謝失調的一種新的動(dòng)態(tài)描述，在細胞內和細胞外的氨基酸譜中都相關(guān)。對TNBC細胞的這些獨特代謝物進(jìn)行定量分析可能有助于對TNBC的深入了解和新的治療靶點(diǎn)。
圖1 細胞內和細胞外關(guān)鍵氨基酸紊亂代謝途徑的動(dòng)態(tài)描繪
參考文獻
[1] Kou F, Zhu B, Zhou W, et al. Targeted metabolomics reveals dynamic portrayal of amino acids and derivatives in triple-negative breast cancer cells and culture media[J]. Molecular Omics, 2020.
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