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靶向代谢组学

靶向代谢组学主要是以标准品为参照,对特定的某一代谢物或某一类代谢物进行有针对性地检测和定量。通过标准曲线计算代谢物浓度,从而实现绝对定量。

靶向代谢组学常用的质谱仪类型为单四极杆(SQ)或三重四极杆(QQQ),通过多反应监测模式(multiple reaction monitoring,MRM)或选择离子监测模式(selected ion monitoring,SIM)进行检测,检测灵敏度高、特异性强、准确度高。


服务内容

 

产品名称

代谢物名称

代谢物数目

氨基酸检测(20种)

精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸等

20种

氨基酸检测(39种)

精氨酸、异亮氨酸、α-氨基己二酸、同型胱氨酸、丝氨酸、酪氨酸等

39种

水溶性维生素检测

维生素B1 、维生素B2 、维生素B5、吡哆酸、5-甲基四氢叶酸

5种

脂溶性维生素检测

维生素A、维生素E、维生素K、25-羟基维生素D2、25-羟基维生素D3

5种

类固醇激素检测

睾酮、雄烯二酮、雌二醇、孕酮、11-脱氧皮质醇、可的松等

13种

胆汁酸检测

胆酸、鹅脱氧胆酸、甘氨胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺胆酸等

15种

氧化三甲胺类检测

三甲胺、氧化三甲胺、甜菜碱、胆碱、左旋肉碱

5种

短链脂肪酸检测

乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、异丁酸、异戊酸、己酸

7种

有机酸检测

丙酮酸、乳酸、马来酸、琥珀酸、戊二酸、苹果酸、柠檬酸等

9种

核酸修饰检测

5-hmdc、m6dA、A、C、G、U、Ψ、m3U、m5U、m5Um、m5C等

18种

神经递质检测

多巴胺、肾上腺素、5-羟色胺、变肾上腺素、高香草酸、香草扁桃酸、5-羟基吲哚乙酸、喹啉酸、犬尿喹啉酸、左旋多巴、天冬氨酸等

39种

 

技术优势

灵敏度高:灵敏度可达pg级,可以对低丰度的代谢物进行准确定量。

定性定量准:每种代谢物通过比对标准品进行定性定量,保证结果的准确性。

 

产品应用

1、  目标代谢物的准确定量

2、  验证非靶向代谢组学或其他组学提出的假说

3、  针对特定代谢物研究代谢模型

 

技术路线

 1


检测平台

LC-MS/MS:液相-Waters ACQUITY UPLC,质谱-SCIEX QTRAP 4500/5500/6500 ,Waters Xevo TQ-S

GC-MS:Agilent 7890B-5977A,Thermo TRACE 1300-TSQ 9000

 

项目周期

30-60个自然日


案例:肠道微生物和血浆胆汁酸的分析对患者进行抗糖尿病分层治疗(华大合作发表)

研究背景:

在中国和其他亚洲国家阿卡波糖被推荐作为替代二甲双胍的ⅠⅠ型糖尿病的治疗。阐明降糖药物对肠道微生物的影响和额外代谢获益机制及基于临床试验队列临床结果的关系,对治疗前ⅠⅠ型糖尿病患者进行分型具有重要意义。

 

研究思路:

通过临床队列研究,对106例ⅠⅠ型糖尿病初发患者随机采用阿卡波糖和格列吡嗪两种降糖药治疗。通过靶向代谢组学技术对血浆及粪便中的胆汁酸含量进行检测,通过宏基因组测序技术对肠道菌群进行检测,研究胆汁酸的代谢过程与肠道生微物变化之间的关系。

2

图1 阿卡波糖治疗后胆汁酸组成的变化与临床结果相关

 3

图2 不同基线菌群组成的患者血浆胆汁酸组成和不同的阿卡波糖治疗反应

 

研究结果:

发现阿卡波糖给药组不仅具有降糖功效、而且具有显著减重、降脂、改善胰岛素抵抗的功能。该研究不仅破解了阿卡波糖众多降糖外代谢获益的机制,同时也为设计靶向胆汁酸信号的新型降糖药物提供了新的思路。同时更有意义的是,研究发现不同的肠道菌群组合即肠型是决定药物疗效的重要因素,对未来降糖疗效的判定有重要意义。

 

参考文献

Gu, Yanyun, et al. "Analyses of gut microbiota and plasma bile acids enable stratification of patients for antidiabetic treatment." Nature communications 8.1 (2017): 1-12.

 


4


1、  重复次数要求

每组样本的生物学重复次数要求如下,重复次数越多越好。

表1 生物学重复次数要求

样本类型

重复次数(建议)

最少重复次数

植物、微生物、细胞样本

≥ 6 个

3个

动物样本

≥ 10个

6个

临床样本

≥ 30个

10 个

 

2、  送样量要求

表2 送样量要求

检测类别

样品类型

建议送样量(每例)

氨基酸检测

血清、血浆

≥200 μL

尿液

≥500 μL

动物及临床组织

≥200 mg

粪便、肠道内容物

≥200 mg

细胞

≥107

微生物

≥107 或 ≥100 mg

培养液、发酵液

≥1 mL

植物组织

≥1g

水溶性维生素检测

血清、血浆

≥400 μL

尿液

≥500 μL

动物及临床组织

≥200 mg

粪便、肠道内容物

≥200 mg

细胞

≥107

微生物

≥107  或 ≥100 mg

培养液、发酵液

≥1 mL

植物组织

≥1g

脂溶性维生素检测

血清、血浆

≥600 μL

尿液

≥500 μL

动物及临床组织

≥200 mg

粪便、肠道内容物

≥200 mg

细胞

≥107

微生物

≥107  或 ≥100 mg

培养液、发酵液

≥1 mL

植物组织

≥1g

类固醇激素检测

血清、血浆

≥550 μL

胆汁酸检测

血清、血浆

≥200 μL

尿液

≥500 μL

动物及临床组织

≥200 mg

粪便、肠道内容物

≥200 mg

胆汁

≥500 μL

氧化三甲胺类检测

血清、血浆

≥200 μL

尿液

≥500 μL

动物及临床组织

≥200 mg

粪便、肠道内容物

≥200 mg

短链脂肪酸检测

血清、血浆

≥300 μL

尿液

≥1mL

粪便、肠道内容物

≥300 mg

有机酸检测

血清、血浆

≥300 μL

尿液

≥500 μL

动物及临床组织

≥200 mg

粪便、肠道内容物

≥200 mg

细胞

≥107

微生物

≥107  或 ≥100 mg

培养液、发酵液

≥1 mL

植物组织

≥1g

核酸修饰检测

DNA 或 RNA 酶解溶液(预估浓度几十到几百ppb为宜)

≥200 μL

神经递质检测

血清、血浆

≥300 μL

尿液

≥500 μL

 



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