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代谢组学常见问题(四):实验方案和检测相关基础篇

发布日期:2020.04.13 浏览次数(1066)


Q:我想开展代谢组学研究,如何设计实验(课题)?有哪些地方需要特别注意?

A:在开展代谢组学相关课题之前,建议您阅读谱领推出的相关方向的代谢组学应用案例或其他相似文献,以提前明确目的和初步设计实验,您也可以联系谱领技术支持,协同您一起制定具体课题和实验计划方案。

明确实验目的:首先需要检查哪些样本,按照何种条件进行正确的分组、样本的采集的具体部位(类型)、生物学重复和样本总数量、需要检测哪些物质、定性及定量的精度要求等;

(1)选择合适的平台:根据实验目的选择合适样本检测平台,需要根据具体实验要求或目的选择适合的样本检测方案和平台(请参考“常见问题(二):仪器理论篇”)。

(2)选择合适的分析方案:结合科研目的和意义的解读选择适合的数据和生信分析方案:是单纯的筛选差异物、关注特定物质的表达差异、还是需要查询代谢通路以及做多组学的关联分析等。

Q:自己建立代谢组学标准品数据库有什么优势?

A:没有代谢数物数据库则无法进行准确定性,通过公用数据库匹配的物质鉴定准确度不高。谱领生物已建立包含3000+代谢物信息,适用于不同方面的数据库。

Q:对于非靶向代谢组学,同一批样本可以跨越较长时间分批检测吗?

A:可以,但是不推荐跨越两周以上分批测试,因为仪器的响应在不同时间会有一些变化,同一含量的物质在不同时间检测的峰面积是不一样的,在非靶向代谢组学测试中,因根据峰面积计算含量变化倍数,分两批或多批检测会导致计算结果引起较大误差。

但因项目样本数量较大或特殊要求,可以在检测前正式说明,谱领将为专门建立适用于本次项目的多批次方案,对于不同时间检测的结果进行整体数据矫正,以确保最终的数据无偏移和波动(但这也意味着更高的成本和费用)。

Q:一般非靶向代谢组学能检测出多少物质?

A:不同的质谱平台灵敏度及偏向性都不一样,而且不同平台之间具有互补性。一般来说GC-MS检测血清样品得到的峰大约在1000以上,最终能准确定性的物质约200个左右(很多物质有多个峰,另外还有一些峰是外源污染、噪音等);LC-MS检测物质的数量要要多很多,单次检测能得到上万个feature,但和GC-MS类似,一般一个物质由多个feature组成,另外还有外源污染、噪音等,所以最终可以准确定性的物质大概在1000个左右(但其中绝大多数是脂质),具体可以准确定性多少根据具体样本情况确定。

Q:代谢组学的研究步骤?

A:代谢组学的研究步骤一般包括实验设计、样本收集、样本制备、仪器测试、数据处理、差异代谢物筛选与结构鉴定、以及通路分析和诊断预测分析等步骤。


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Q:对于临床样本而言,寻找生物标志物时个体差异太大了,请问关于找标志物组大概是怎么做的?

A:(1)代谢组学首先要控制样本质量,性别、年龄、收集疾病用的正常对照要在同一家医院、如果多中心的(各个中心都要收集对照)这些可控的因素要控制好,后续虽然也有矫正方案,但不如开始的时候就考虑进去为好。

(2)样本数目, 这个和疾病相关。

(3)统计方法,多维统计的方法往往比单维统计在找代谢物组上有优势,两种方法互为补充和验证。

下一节,我们继续讲解数据处理和分析相关的基础知识。


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