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                  代謝組學常見問題(四):實驗方案和檢測相關基礎篇

                  發布日期:2020.04.13


                  Q:我想開展代謝組學研究,如何設計實驗(課題)?有哪些地方需要特別注意?

                  A:在開展代謝組學相關課題之前,建議您閱讀譜領推出的相關方向的代謝組學應用案例或其他相似文獻,以提前明確目的和初步設計實驗,您也可以聯系譜領技術支持,協同您一起制定具體課題和實驗計劃方案。

                  明確實驗目的:首先需要檢查哪些樣本,按照何種條件進行正確的分組、樣本的采集的具體部位(類型)、生物學重復和樣本總數量、需要檢測哪些物質、定性及定量的精度要求等;

                  (1)選擇合適的平臺:根據實驗目的選擇合適樣本檢測平臺,需要根據具體實驗要求或目的選擇適合的樣本檢測方案和平臺(請參考“常見問題(二):儀器理論篇”)。

                  (2)選擇合適的分析方案:結合科研目的和意義的解讀選擇適合的數據和生信分析方案:是單純的篩選差異物、關注特定物質的表達差異、還是需要查詢代謝通路以及做多組學的關聯分析等。

                  Q:自己建立代謝組學標準品數據庫有什么優勢?

                  A:沒有代謝數物數據庫則無法進行準確定性,通過公用數據庫匹配的物質鑒定準確度不高。譜領生物已建立包含3000+代謝物信息,適用于不同方面的數據庫。

                  Q:對于非靶向代謝組學,同一批樣本可以跨越較長時間分批檢測嗎?

                  A:可以,但是不推薦跨越兩周以上分批測試,因為儀器的響應在不同時間會有一些變化,同一含量的物質在不同時間檢測的峰面積是不一樣的,在非靶向代謝組學測試中,因根據峰面積計算含量變化倍數,分兩批或多批檢測會導致計算結果引起較大誤差。

                  但因項目樣本數量較大或特殊要求,可以在檢測前正式說明,譜領將為專門建立適用于本次項目的多批次方案,對于不同時間檢測的結果進行整體數據矯正,以確保最終的數據無偏移和波動(但這也意味著更高的成本和費用)。

                  Q:一般非靶向代謝組學能檢測出多少物質?

                  A:不同的質譜平臺靈敏度及偏向性都不一樣,而且不同平臺之間具有互補性。一般來說GC-MS檢測血清樣品得到的峰大約在1000以上,最終能準確定性的物質約200個左右(很多物質有多個峰,另外還有一些峰是外源污染、噪音等);LC-MS檢測物質的數量要要多很多,單次檢測能得到上萬個feature,但和GC-MS類似,一般一個物質由多個feature組成,另外還有外源污染、噪音等,所以最終可以準確定性的物質大概在1000個左右(但其中絕大多數是脂質),具體可以準確定性多少根據具體樣本情況確定。

                  Q:代謝組學的研究步驟?

                  A:代謝組學的研究步驟一般包括實驗設計、樣本收集、樣本制備、儀器測試、數據處理、差異代謝物篩選與結構鑒定、以及通路分析和診斷預測分析等步驟。


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                  Q:對于臨床樣本而言,尋找生物標志物時個體差異太大了,請問關于找標志物組大概是怎么做的?

                  A:(1)代謝組學首先要控制樣本質量,性別、年齡、收集疾病用的正常對照要在同一家醫院、如果多中心的(各個中心都要收集對照)這些可控的因素要控制好,后續雖然也有矯正方案,但不如開始的時候就考慮進去為好。

                  (2)樣本數目, 這個和疾病相關。

                  (3)統計方法,多維統計的方法往往比單維統計在找代謝物組上有優勢,兩種方法互為補充和驗證。

                  下一節,我們繼續講解數據處理和分析相關的基礎知識。


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