Metabolomics

样本选择

血浆

• 血浆主要作用运载血细胞，运输维持人体生命活动所需物质和体内废物等。血浆相当于结缔组织的细胞间质。血浆是血液重要组成部分，呈淡黄色液体（因含有胆红素）。血浆的化学成分水分占90~92%，其他10%以溶质为主，并含有、（nutrients）、（enzymes）、（hormones）、（cholesterol）和其他。是，用盐析法可将其分为、和三类。
• 血浆是血液的。血浆的组成极其复杂，包括、、、、、代谢废物以及大量的水。血浆蛋白是血液中最重要的基质蛋白。

血清 ：指纤维蛋白原已被除去的血浆

• 血清，指后，在血浆中及后分离出的淡黄色透明液体或指。其主要作用是提供、提供和各种、提供、提供促接触和生长因子使细胞贴壁免受机械损伤、对培养中的细胞起到某些保护作用。

血清与血浆做代谢组学区别

• 血液作为代谢组学研究领域中的重要体液样本，主要分为血浆和血清。与血浆相比，，，约含有。血清中所含小分子代谢物、，既有的、和类等，也有的和等，代谢物成分复杂，分析难度高。与血浆相似，血清的前处理过程相对复杂。
• 整体上两者代，但部分代谢物在两种样本的。
• 不论是LC/GC MS，血浆和血清样本在pca等的模型得分图上，都是有很明显的区别的，LC-MS指的主要是正负离子的检测模式。，中的有明显的，比如，，以及等，而有的代谢产物含量却是明显的，比如，，和等，同一个研究项目选择同一类型的血液样本。
• 保证收集样本过程中的一致性，血清样本需要时间凝结，保证所有的样品凝血时间是一样的。

2012:Metabolomics: the apogee of the omics trilogy

2015:Analytical methods in untargeted metabolomics: state of the art in 2015

代谢物定量

非靶向代谢组平台

blank样本：去除背景br> QC实验样本混合：前两个QC平衡系统，其他QC数据质控。三个QC分段扫描（道尔顿）-二级谱图。

代谢组学数据库

靶向代谢组

类靶向代谢组

类靶流程-数据排机与质控

原始质谱信 –>数据转换->分析物相对含量值表

1. 数据导入，自动比对
2. 查看比对效果
3. 峰提取
4. 解卷积
5. 化合物比对
   如等软件

数据前处理

1. 校正测定批次
   针对大样本，多批次进行的实验，在质谱采集的过程中，批次内/批次间会产生离子信 的偏移。
   1.1 内标校正：使用一个或者几个内标对所有的峰进行标准，不可靠。
   1.2 基于样品本身：比如使用样品中所有峰的平均值、中位值或者总和对所有峰进行校正。
   1.3 标准化方法是基于（质量控制）的数据标准化。将所有样本取等量混合起来，组成QC样本，然后在采集数据的时候，。因为QC样本都是一样的，因此可以用。得到数据之后，。。
2. 数据转换-等处理
   2.1 Centering scaling：中心化，即减去每个变量的均值。
   2.2 Auto scaling：自动标度化，也叫UV scaling（univariate scaling，单变量标准化），也就是上一步中心化后除以该变量的标准差，也叫。
   2.3 Pareto scaling：柏拉图标准化，一般写成Par标准化，与UV scaling的不同之处就是对标准差开根 。

信息分析流程

差异代谢物分析

转录组与蛋白组关联

代谢组+mGWAS

重复数量

• 3

Progenesis QI软件

• 官 1 2 3
• 发现样品中变化明显的化合物
  Progenesis QI可和样品中变化明显的化合物，并所有仪器供应商的以及具有高度直观的的工作流程，快速、客观、可靠地发现感兴趣的化合物。
• 借助强大的可视化功能解析复杂数据
  关键特征之一是和的数据显示方式。离子强度图显示、和的二维关系，以及和，为每份样品的、和提供质量保证。
• 高度精确的化合物定量
  以的，可准确且精密地测量化合物。所有，以便利用所有可用数据得到精确的定量。定量后，内丰度有可能发生的。可在一次实验中对来自于多个组的大量样品进行研究，同时可设计多组对比。结果生成相关化合物清单，用于进一步表征。
• 借助多种搜索参数准确识别化合物
  不仅根据、和，而且还使用和（CCS）测量，来。通过新型MetaScope搜索引擎得以实现。使用多种参数的数据库搜索，大幅改善了搜索的针对性，并提高了正确识别化合物的几率。
• 广泛的数据库数据，提高化合物识别几率
  -所有.SDF格式的数据库
  -.CSV格式的内部数据库
  -Metlin数据库
  -Lipidblast数据库（v2.0版具有的功能）
  -NIST MS和MS/MS数据库（v2.0版具有的功能）
• 引导的数据处理工作流程
  Progenesis QI具有的工作流程。自动化例程可无缝地经历多个阶段，以便无人监管数据处理操作（v2.0版具有的功能）。
  -自动参考运行选择和匹配
  -自动峰值拾取和归一化
  -从.CSV和.SPL文件中自动进行实验设计
  -所有阶段均可为化合物识别而自动化
• 统计数据分析
  使用Progenesis QI配备的统计工具找到感兴趣的化合物，工具包括：ANOVA；主成分分析（PCA）；分级群聚

HMDB：介绍 官

• 共计个代谢物条目。另外（包含约种信息）、（包含约种和信息）、（包含约个和信息）和（包含约28000种成分和代谢物信息）。5702个蛋白质序列与这些代谢物条目相连。
• Sequence Search：允许用户对HMDB中包含的5,702个基因和蛋白质序列进行BLAST序列搜索。支持单序列和多序列查询。
• MS Search：允许用户提交质谱文件（MoverZ格式），将根据HMDB的LC-MS / MS谱库进行搜索，这样可以通过LC-MS / MS光谱从混合物中鉴定代谢物。

METLIN：

• Metabolite Link侧重于的，其主要特征是具有大量代谢产物的，而且每个化合物都有不同的碰撞能图谱，可以清晰的找到代谢产物的碎片离子，还可获得分子量、化学结构式和化学结构等信息。该数据库包含超过960000种化合物，包括来自不同生物的内源性代谢物和外源性化合物。