上海敏芯信息科技有限公司--代谢组学介绍-整合版

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2、图谱 、
使用TopSpin软件(V3.0, Bruker Biospin, Germany)对谱图进行了傅立叶变换，相位调整， 基线校正，及定标等处理。
说明：核磁共振谱图以乳酸在1.33ppm处的双峰定标，积分区间为9.0-0.4ppm， 积分间距为0.005ppm，去掉5.225-4.66ppm一段包含残余的水峰。
代谢组学检测分析实例二
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3、PCA分析 、 分析
代谢组学检测分析实例二
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4、模型判别（ROC曲线、PLS/OPLS-DA判别） 、模型判别（ 曲线、 判别） 曲线 判别
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4、差异物质筛选 、
血清样品制备
500ul/例 （不得低于200ul/例），一定避免反复冻融。 血液收集在离心管中静置30分钟进行凝固。然后离心取上清装载干净的离心管中，再离 心5分钟，8000rpm，取上清分装到冻存管中，每管0.5ml，-80度冻存寄送。 注意：1）取血时如用酒精消毒，请擦干擦拭部位，待酒精完全挥发后再取样。 2）取血时如用麻醉剂，建议用异氟醚 ，防止在NMR血清谱图中出现干扰峰。 3）如要采用血浆，请务必使用肝素钠抗凝管。
代谢组学检测分析实例二
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代谢组学检测分析实例二
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1、样品数量 、
PCa（前列腺癌）： 20例 尿液 （前列腺癌）： 例 正常对照： 例 正常对照：20例 尿液
2、图谱 、
原始基峰离子(BPI)色谱图，初步观察仪器的保留时间重现性，观察测得的物质数量， 不同组之间的色谱图的差异。
高通量测序数据分析 基因组分析 蛋白质组学 代谢组学 文献挖掘 生物信息培训
miRNA测序、mRNA测序、基因组重测序、 甲基化测序、ChIP-Seq
microRNA分析、LncRNA分析、基因调控网络构建 蛋白质芯片（SELDI）、细胞因子芯片、 ITRAQ、Shotgun Proteomics、DIGE-2D 液质联用（LC-MS）、气质联用（GC-MS）及核磁共振（NMR） 的实验及数据分析 Disease&Gene文献挖掘、Gene&Gene文献挖掘、植物 相关文献挖掘，微生物相关文献挖掘 集中开班及上门培训,现已成功举办六期培训班
代谢组学检测分析实例一
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5、OPLS-DA 、
对PLS-DA模型进行正交矫正处理(OPLS-DA)，使用SIMCA-P+软件(V11.0, Umetrics AB, Umea, Sweden)进行正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)，最大化地凸显模型内部 不同组别之间的差异。
Metabolites S-R β-Glucose: 3.24(ddb), 3.40(t), 3.46(m), 3.49(t), 3.90(dd), 4.65(d) α-Glucose: 3.42(t), 3.54(dd), 3.71(t), 3.73(m), 3.84(m), 5.23(d) Unknown: 3.71(m) Valine: 0.99(d), 1.04(d) … -0.531 -0.507 0.428 0.473 … Ra S-N -0.521 0.825 … R-N 0.576 0.570 -0.709 0.636 …
代谢组学实验设计
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微生物和植物 每组6个以上，越多越好
模式动物 每组10个左右，越多越好
临床标本 每组30个左右，越多越好
代谢组学样品处理
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样本采集与预处理
动物体液（如尿、血、组织、器官、唾液）：采样后要迅速预处理，如加入抗凝血剂、防腐剂， 并立即冷冻处理（-80 ℃ ） 微生物和细胞样本：迅速钝化代谢活动（淬灭），同时保持细胞不裂解 植物样本：采集后迅速冷冻（液氮），然后转入-80 ℃ 保存
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不同技术平台优缺点
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化合物分类及其最适的分析技术
糖类物质衍生化以后用GC-MS检测
代谢组学的应用
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疾病诊断与发病机制研究 药物毒理学、新药筛选、 药物毒理学、新药筛选、药物安全评价 中医药现代化及中西医结合应用研究 农业与植物研究 微生物与发酵研究等
S
40 20 t[2]O 0 -20 -40 -40 -20 0 t[1]P 20 40
R
R2X=69.7%, Q2=0.201 说明：从OPLS-DA的结果可以来看模型的预测准确性，在S和R组的模型中，S组被预测的 正确率为42/64=65.6%，R组被预测的正确率为20/30=66.7%；
代谢组学检测分析实例一
尿液样品制备
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度冻存寄送。
代谢组学检测分析实例一
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代谢组学检测分析实例一
1、样品数量 、
SLE（系统性红斑狼疮）：64 RA（风湿性关节炎）：30 正常对照：35
PC2 (20.0%)
0.01
0.00
-0.01 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02
PC1 (67.0%)
说明：在二维的PCA得分图上有一些样本存在于95%的置信区间之外，但是查看原 始谱图并没有明显的异常，所以仍然保留这些样本。从图中可以看出，不同组的样本 尽管有所重叠，但是总体来说有比较清晰的区分，说明PCA可以提示三种不同的病 人在代谢信息上有所区别。
代谢组学检测分析实例一
3、PCA分析 、 分析
S R N
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使用SIMCA-P+软件(V11.0, Umetrics AB, Umea, Sweden)对归一化后的数据进行模式识别 多变量分析，主成分分析使用中心化换算(mean center scaling)的数据标度换算方式。
GC-MS
LC-MS
代谢组学
metabonomics
NMR
代谢组学检测方法
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GC-MS
GC-MS，GC×GC-TOF-MS，GC×GC—Quadropole-MS
敏芯现有平台： 敏芯现有平台： Agilent7890/5975®气-质联用仪系统 LC-MS
LC-MS，LC×LC-MS，LC-CE-MS，LC-NMR-MS, HPLC-TOF/MS，HPLC-ESI/MS/MS，UPLC-TOF/MS
说明：The correlation coefficient of│r│> 0.355 was used as the cutoff value for the statistical significance based on the discrimination significance at the level of p=0.05 and df (degree of freedom) = 29 (for S-R and R-N)
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6、组间差异化合物筛选 、
通过OPLS-DA分析各代谢物相应的相关系数，对有统计意义的代谢物进行进一步归 纳。在相关系数图中，将每一个变量的loading值与其标准偏差的平方根值相乘后进行数 据的回溯转换。然后与相应的相关系数临界值表进行比对，得到引起组间差异的代谢物。
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代谢组学技术简介 及其在医学中的应用
销售经理：邓军亮 www.sensichip.com.cn
公司主营项目
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软件
数据库
服务
生物信息学
培训
公司业务范围
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表达谱芯片、MiRNA芯片、SNP芯片、甲基化芯片、 lncRNA芯片、组织芯片、细胞因子抗体芯片
S
20 10 t[2] 0 -10 -20 -30 -80
0.0 0.5
R
1.0
R2
Q2
-40
0 t[1]
40
80
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
R2X=69.7%, R2Y=0.310, Q2=0.209 说明：以模型的可解释指标R2和可预测指标Q2并结合排列实验验证结果共同提示组间差异性。
代谢组
基因芯片 基因组测序等
mRNA芯片、 芯片、 芯片 转录组测序等
蛋白芯片、 蛋白芯片、 DIGE-2D 、 iTRAQ等 等
mRNA芯片、 代谢组学检测 芯片、 芯片 转录组测序等 ？
代谢组学介绍
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1、定义 代谢组学定义：代谢组学是关于生物体内源性代谢物质的整体及其变化规律的科学。 代谢组学定义 代谢组学的中心任务包括检测、量化和编录生物内源性代谢物质的整体及其变化规律， 联系该变化规律与所发生的生物学事件或过程的本质。 2、特点 代谢组学的特点： 代谢组学的特点：作为全局系统生物学的基础和系统生物学的一个重要组成部分， 代谢组学是以物理学基本原理为基础的分析化学、以数学计算与建模为基础的化学计 量学和以生物化学为基础的生命科学等学科交叉的学科。 3、分类 根据研究对象和目的的不同，fiehn等将代谢组学分为四个层次： 1）代谢物靶标分析 代谢物靶标分析：某个或某几个特定组分。 代谢物靶标分析 2）代谢轮廓（谱）分析：少数所预设的代谢产物的定量分析，如某一类化合物， 代谢轮廓（ 分析： 代谢轮廓 某一代谢途径所有中间产物等。 3）代谢组学：对限定条件下的特定生物样品中所有代谢组分的定性和定量。 代谢组学： 代谢组学 4）代谢指纹分析：不分类鉴定具体单一组分，而是对样品进行快速分类，如表型 代谢指纹分析： 代谢指纹分析 鉴定。
敏芯现有平台： Waters ACQUITY UPLC超效液相色谱仪和 敏芯现有平台： Micromass Q-TOF Premier质谱联用仪 NMR 氢谱（1H NMR）、碳谱（13C NMR）及磷谱（31P NMR） HR-MAS NMR（高分辨魔角旋转核磁共振），HPLC-DAD-MS-SPE-NMR 敏芯现有平台： 敏芯现有平台：Varian Inova600MHz® （配置超低温探头） NMR系统， Bruker 600MHz ® NMR系统
阈值0.05 0.05） 1）T-test的p值（阈值0.05） test的 PLS-DA模型第一主成分的VIP（ 模型第一主成分的VIP Projection） 阈值>1），并结合 >1）， 2）PLS-DA模型第一主成分的VIP（Variable Importance in the Projection）值（阈值>1），并结合 检验( test)的 阈值0.05 来寻找差异性表达代谢物。 0.05） 学生氏t检验(t-test)的p值（阈值0.05）来寻找差异性表达代谢物。 通过OPLS DA分析各代谢物相应的相关系数 然后与相应的相关系数临界值表进行比对， OPLS- 分析各代谢物相应的相关系数， 3）通过OPLS-DA分析各代谢物相应的相关系数，然后与相应的相关系数临界值表进行比对，得到引起组 间差异的代谢物。 间差异的代谢物。
代谢组学检测分析实例一
4、PLS-DA分析 、 分析
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使用SIMCA-P+软件(V11.0, Umetrics AB, Umea, Sweden)对归一化后的数据进行 偏最小二乘法(PLS)发现NMR数据(X变量)和其它变量(Y变量，分组信息)之间的相关关 系。
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公司取得的成果
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300多家来自医院和高校等 50多篇SCI 影响因子累计超过100分
40余项专利技术，5项软件著作权
10多项基金项目
代谢组学介绍
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代谢组学介绍
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基因组
转录组
蛋白质组
不同技术平台优缺点
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NMR 优点： 优点：无损伤性，无辐射性，无偏向性，方法灵活，处理简单，成本低
缺点： 缺点：灵敏度较低，动态范围有限
GCGC-MS 优点： 优点：较好的分离效率和检测灵敏度，易定性
缺点： 缺点：衍生化限制了应用范围，具有偏向性
LCLC-MS 优点： 优点：灵敏度较高，无需衍生化 缺点： 缺点：分离率不高，时间较长，具有偏向性，不易定性
代谢组学介绍
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从狭义上来讲，代谢组学是通过比较对照组和实验组的代谢组（ metabolomes， 某一生物的所有代谢物组分），以寻找其代谢谱差 异的研究方法。
VS
安捷伦公司将其称为：
发现代谢组学
靶标代谢组学
代谢组学检测方法
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