代谢组学

代谢组学（metabolomics）诞生于上个世纪末，由英国伦敦帝国大学 Jeremy Nicholson 教授提出(J. et al., 1999)，是一门研究生命体对外界刺激、病理生理变化以及本身基因突变而引起的分子质量小于 1500Da 以内的代谢产物（内源性代谢物）种类、数量及其变化规律的组学。代谢组学是继基因组学、转录组学、蛋白质组学后出现的新兴“组学“，是转录组学和蛋白质组学的延伸，能够更直接、更准确地反映生物体的生理状态，是系统生物学的重要组成部分。

作为无偏向性的非靶代谢组学（untargeted），本项目着重于发现式，旨在寻找并鉴定样本中尽可能多的代谢物。并加以数学统计模型分析及生信分析，得到符合科学逻辑的差异代谢物，以服务后续研究。

GC-MS非靶向代谢组学是一种广泛应用于生物医学研究中的代谢组学技术。其基本原理是通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对样品中的化合物进行检测和鉴定，并通过生物信息学方法对样品代谢产物的整体谱图进行数据分析和解释。

GC-MS更适合检测挥发性和半挥发性的小分子代谢物，例如氨基酸、有机酸、脂肪酸、酮体、糖类、酯类、芳香族化合物、挥发性有机物等，这些化合物在GC-MS的分离和检测条件下具有较好的稳定性和分离效果，可以获得较高的检测灵敏度和分辨率。

非靶向脂质组学是一种系统性地研究生物体内脂质类物质的方法，针对整个脂质体系进行分析，以全面了解生物样本中的脂质类分子及其变化。我们使用LC-MS/MS质谱技术检测和鉴定出不同种类的已知/未知脂质分子，发现与生物过程相关的脂质代谢通路、生物标志物及其作用机制。目前已被广泛应用于心血管疾病、癌症、代谢性疾病等疾病的研究中，有助于发现潜在的治疗靶点和生物标志物。

不同于非靶代谢组学的广泛、发现式研究，靶向代谢组学是一种定向分析生物样本中特定代谢产物的方法，旨在了解代谢物在生物体内的代谢通路、作用机制和生物学功能等方面的信息，并对目标物质的浓度进行精确定量。

在靶向代谢组学中，首先要确定研究目标代谢物，如氨基酸、糖类、脂质等，并通过质谱技术检测目标代谢物的含量信息。这些数据可以被用来寻找生物样本中的代谢变化，如代谢产物水平的升高或降低等，进而推断出与这些变化相关的代谢途径和生物学过程。

高通量靶向代谢是一种高通量的靶向代谢组学方法。基于质谱技术，如多反应监测（MRM）技术，能够快速、全面地测定大量代谢物的绝对含量，从而实现对生物样本中代谢物组成的全面覆盖和高通量测定。

相比于传统的靶向代谢组学方法，高通量靶向代谢可以大幅提高分析效率和数据质量，并获得更全面的代谢物组成信息。目前已被广泛应用于疾病的研究中，如肝脏疾病、心血管疾病、肿瘤等，以及药物代谢、环境毒理等领域，为生物样本分析和疾病研究提供强有力的工具。