非靶向代谢组学检测

非靶向代谢组学(Untargeted Metabolomics)是无偏向地检测样品中所有内源性的小分子代谢物,基于生物信息学的分析方法研究样品收到干扰后内源性代谢组的整体变化规律和代谢特征,发现导致这种代谢差异的内源性小分析代谢物和探索引起这种变化的代谢机制。与靶向代谢物的测定相比较,非靶向代谢组学得到的信息更全面、更客观,避免了重要信息的遗失和研究方向性的错误。非靶向代谢组学通常用来发现代谢谱差异和差异代谢物,又被称为发现代谢组学。

检测技术手段

气相色谱-质谱联用(GC-MS)/液相色谱-质谱联用(LC-MS)

技术路线
生物信息分析流程及部分结果展示

生物信息分析流程图 

差异代谢物相关性热图 差异代谢物层次聚类分析  差异代谢物富集代谢通路气泡图

                                                                                                                                                    

 

正交偏最小二乘法判别分析    差异代谢物火山图      差异代谢物KEGG通路分析

                                                                                                                            

应用领域

医学领域:主要通过无针对性地对机体内小分子代谢物的动态变化进行检测,分析代谢物与机体生理、病理变化的关系,来研究疾病发生、发展的机制或寻找疾病生物标记物等。主要应用于:临床诊断、病理机制研究、疾病分型、药物开发和药筛选、药物疗效监控、药物疗效和毒副作用评价、临床前动物模型筛选等。

食品健康与营养领域:应用于逐步实现个性化的膳食搭配,在食品安全领域能促进分子毒理学的发展,在食品溯源和成分评价方面也有着广阔的应用空间。主要应用于:食品加工工艺开发、膳食搭配、食品产地溯源、食品真伪检测、膳食营养搭配等。

农林业领域:通过研究不同物种、不用基因类型或不同生态类型的植物在不同生长时期或受某种刺激前后的所有小分子代谢物,或研究不同环境压力胁迫对植物的影响等,找出代谢变化的规律。主要应用于:农药和除草剂的开发、植物抗逆研究、植物遗传与育种研究、转基因等。

畜牧业领域:通过代谢组学研究阐明营养供给量、饲养条件和方式、不同饲料、兽药等引起动物体内代谢的变化特征,揭示其在动物体内作用的机制,有助于提高养殖业的生产效率,保障畜牧业安全稳定发展。主要应用于:科学饲养、疾病防治、发育研究等。