敏芯代谢组学平台介绍

CompanyLOGO代谢组学及在医学中的应用张中晓博士[e-mail]-MSLC-MSNMR……iTRAQDIGE-2DMALDI-TOF-MSSELDI-TOF-MS……RNA-SEQ……mRNAmiRNALncRNA……代谢组学介绍基因组转录组蛋白质组代谢组代谢组学介绍Metabolomics通过考察生物体系受刺激或扰动后，其代谢产物的变化或其随时间的变化，来研究生物体系的一门科学Metabolome参与生物体新陈代谢、维持生物体正常生长功能和生长发育的小分子化合物的集合(M1000)Biofluid生物体液：血浆/血清，尿液，粪便，唾液，脑脊液，精液，植物、细胞、微生物、组织提取液等代谢组学的发展趋势国家自然基金批准数量020406080100120200820092010201120122013020040060080010001200140016001800200820092010201120122013Pubmed科技论文检索数代谢组学的特点受进化的影响较小，在不同物种间其检测方法更为通用代谢物种类远小于基因和蛋白质数目，研究简单基因和蛋白质表达的微小变化会在代谢物水平得到放大，因此检测更容易分析快速，满足大样本和快速筛选的需求直接反应生理病理状态，是生理或病理表型上最终反应，无需验证，发表科研论文更简便代谢组学实验的花费要少代谢组学介绍代谢组学应用疾病早期诊断疾病的发病机制药物毒理学中医药现代化农业与植物微生物代谢与发酵代谢组学介绍代谢组学操作流程/技术实验设计样本前处理代谢物组分离数据整合多元统计分析生物学意义代谢组学实验设计细胞，微生物每组最小样本数6个模式动物，植物每组最小样本数10个临床标本每组最小样本数30个生物样品收集500ul/例（不得低于200ul/例），避免反复冻融血清样本不需要加肝素钠，直接装入EP管即可血浆样本,使用肝素钠进行外周血采集1ml/例，原则上可以多取一点尿液直接分装到离心管中，每管1ml，添加一滴（约10ul）质量体积为1/100（w/v）的叠氮化钠，-80度冻存血清、血浆样品收集尿液样品收集其他生物样品收集细胞需要先淬灭（反复冻融法、细胞超声破碎等）后再提取组织、器官需要先匀浆，之后再进行提取干冰运输生物样品的预处理分析前预处理：GC/LC-MS：有机溶剂沉淀蛋白（首选甲醇、乙腈）GC：衍生化NMR：加氘代试剂，缓冲盐溶液样本的收集及处理样品的浓度、pH值等都可能影响实验结果收集过程尽量保持平行LC-MSGC-MS样本分析平台NMR代谢组学检测平台不同分析平台的选择NMR优点：无损伤性，无偏向性，系统稳定，可重现性强，处理简单不足：灵敏度较低，动态范围有限GC-MSLC-MS优点：高分辨率，高灵敏度，有较标准的数据库，易于定性不足：需衍生化，预处理繁琐优点：灵敏度较高，较宽动态范围，无需衍生化不足：大样本分析峰易漂移数据预处理峰检测，虑噪，峰对齐等数据分析数据库比对KEGG,METLIN,ARM,HUNANCys标志物鉴定TOFMS,FT-ICR-MS,MS/MS,NMR生物学意义阐述代谢途径归属，网络构建数据采集G/MS,LC-MS,NMR代谢组学数据预处理常用多元统计分析方法非监督方法主成分分析（PCA）有监督方法偏最小二乘-判别分析（PLS-DA）正交偏最小二乘分析（OPLS）主成分分析（PCA）选出较少个数重要变量的方法第一个PC包含了数据集的绝大部分方差即贡献率，第二个次之，依次类推异常样本的发现与剔除真实反映样本代谢分布通过一种空间变换方式，把经标准化后的原始变量按一定的权重经线性组合而成新的变量PCAScoresplot反应组间最真实的代谢差异主成分分析（PCA）模型质量评价指标：R2X:模型解释率（0.4）SIMCA-P13偏最小二乘-判别分析（PLS-DA）R2Y=0.992，Q2=0.843R2Y代表模型的解释率Q2代表模型的预测率（均0.4）人为对样本进行归类各组聚类效果更佳正交最小二乘分析（OPLS）滤掉与分类不相关的信号主用于临床项目，适于差异性化合物的寻找-20000-10000010000-4000-3000-2000-100001000200030004000t[2]Ot[1]Pcysj_BC_20120225_OSC.M1(OPLS)t[Comp.1]/t[Comp.2]ColoredaccordingtoclassesinM1R2X[1]=0.0281891R2X[2]=0.160398Ellipse:HotellingT2(0.95)Class1Class2SIMCA-P+11-2012-4-2512:56:00-1.0-0.8-0.6-0.4-0.2-0.00.20.40.60.81.0-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1-0.00.10.20.3p(corr)[1]Pp[1]P2012.2.10.M19(OPLS)p[Comp.1]/p(corr)[Comp.1]R2X[1]=0.233141SIMCA-P+11-2012-5-417:37:43标志物鉴定•LC-MS:二级碎片比对，标准品验证•数据库：KEGG,METLIN,HMDB,LIPIDMAPS等•GC-MS:NistSearch（NISTMSSearch2.0）标准谱库比对•NMR:1H-NMR,NOSEYPR1D,1H-1HCOSY,TOCSY,J-RES.生物学意义阐释差异物质代谢通路归属代谢互作网络构建J.ProteomeRes.2012,11,1354−1363WeiJia多平台的整合JournalofProteomeResearch2009,8,5580–5589与其它组学的整合J.Pro.Res.2008thedifferentresponsestodietaryintervention?Rats(10Normal&35HFD)OPORcDNAmicroarray(livers)metabonomicprofiling(GC/MS,livertissue,serum,urine)Metabolitesandgenesnetwork代谢组学检测分析实例NMR=3.841代谢组学具有如下优势：总结受进化的影响较小，在不同物种间其检测方法更为通用其种类远小于基因和蛋白质数目，研究简单基因和蛋白质表达的微小变化会在代谢物水平得到放大，因此检测更容易分析快速，满足大样本和快速筛选的需求直接反应生理病理状态，是基因和蛋白质表达在生理或病理表型上最终反应，无需验证代谢组学实验的花费少发表科研论文更简便2009年开展代谢组学服务，服务客户近300家，发表SCI论文20余篇。可提供GC/MS、LC/MS和NMR三个平台的代谢组学及脂质组学实验及数据分析服务。可提供多组学多平台数据整合，通路归属，网络构建，文章修改与撰写等服务。公司平台介绍AgilentGC-MSAgilentLC-MS(Q-TOF)VarianNMROrbitrapElite™公司合作发表代谢组学文章湖州市中心医院：DaiLC,etal.,Metabolomicprofilingofhumanseruminlungcancerpatientsusingliquidchromatographyhybridquadrupole-timeofflightmassspectrometryandgaschromatography/massSpectrometry,JournalofCancerResearchandClinicalOncology,2014.IF=2.9黑龙江八一农垦大学：SunLW,ZhangHY,WuL,ShuS,XiaC,XuC,ZhengJS.Hydrogen-1nuclearmagneticresonance-basedplasmametabolicprofilingofdairycowswithclinicalandsubclinicalketosis,J.DairySci.2014,97(3):1552-62.IF=2.65黑龙江八一农垦大学：ZhangH,WuL,XuC,XiaC,SunL,ShuS.Plasmametabolomicprofilingofdairycowsaffectedwithketosisusinggaschromatography/massspectrometry,BMCVeterinaryResearch,2013,9:186.IF=1.86中科院水生生物研究所HeJ,ChenJ,WuL,LiG,XieP.Metabolicresponsetooralmicrocystin-LRexposureintheratbyNMR-basedmetabonomicstudy,JProteomeRes.2012Dec7;11(12):5934-46,IF=5.46复旦大学：JiaoranMenga,XiaodongZhangb,HaoWuc,JingBua,ChenyiShia,ChunhuiDenga,YuMaob,Morphine-inducedconditionedplacepreferenceinmice:Metabolomicprofilingofbraintissuetofind“molecularswitch”ofdrugabusebygaschromatography/massspectrometry,AnalyticaChimicaActa.2011.IF=4.31公司合作发表代谢组学文章中山医院：HaoWu,RuyiXue,HuazongZeng,XizhongShenetal.,Metabolomicprofilingofhumanurineinhepatocellularcarcinomapatientsusinggaschromatography/massspectrometry,AnalyticaChimicaActa,648(2009)98–104.IF=4.31中山医院：WuH,XueR,TangZ,DengC,LiuT,ZengH,SunY,ShenX,Metabolomicinvestigationofgastriccancertissueusinggaschromatography/massspectrometry,AnalBioanalChem.2010;396(4):1385-95.IF=3.841中山医院：HaoWu,HuazongZeng,XizhongShenetal.,Metabolomicstudyfordiagnosticmodelofoesophagealcancerusinggaschromatography/massspectrometry,JournalofChromatographyB,877(2009)3111–3117.IF=2.971中山医院：WuH,XueR,TangZ,DengC,LiuT,ZengH,SunY,ShenX,GC/MS-basedmetabolomicapproach