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代谢组 · 靶向定量

广泛靶向代谢组

代谢组检测最常见的两难是:非靶向测得广,但定性定量不够硬;靶向测得准,却只能测你已经知道的那几十个。广泛靶向代谢组把两者接起来——用 MRM 定量 + 自建标品库,一次测 2500+ 种功能代谢物,覆盖 KEGG 中 95% 以上的通路,既能拿来筛 biomarker,也能直接进多组学联合分析。

  • 2500+ 代谢物
  • MRM 定量
  • MWDB 标品库
  • pg 级灵敏度
  • KEGG 95% 通路
2500+功能代谢物一次定性定量检测
95%KEGG 通路自建 MWDB 医学标品库支持
pg级检测下限低丰度物质也能筛到
6500+AB SCIEX三重四极杆定量黄金标准
01

技术简介

广泛靶向代谢组是一种整合了非靶向代谢组“广泛性”和靶向代谢组“准确性”检测技术优点的新型代谢组检测技术,可实现在生物样本中一次性定性定量检测 2500+ 功能代谢物。

它的做法是:先按自建标品库把上千种代谢物的保留时间、离子对、二级谱建好,上机时用 MRM 模式逐个通道采集。因为每个化合物都是“点名”去测的,定性靠标品而不是靠谱库推测,所以结果稳定、可跨批次比较;又因为通道数是预先铺开的,覆盖范围比传统靶向宽得多。

广泛靶向代谢组数据库:氨基酸及其代谢物、有机酸、核苷酸、碳水化合物、脂质、苯及其衍生物、辅酶和维生素等 14 类代谢物的数量与代表性物质,合计 2500+
数据库覆盖 14 类、合计 2500+ 种代谢物,氨基酸(400+)、脂质(400+)、有机酸(350+)占比最高

数据库条目会持续扩充,最新清单与可检测物种范围请与技术顾问确认。

02

技术优势

高通量

一次定性、定量检测到生物样本中上千种代谢物,发现更多化合物,更容易发现 biomarker。撞大运式的"先测几十个看看"在这个通量下没有必要。

高灵敏

检测下限达 pg 级,可发现更多低丰度物质,筛到之前研究没有发现的 biomarker——激素、胆汁酸、部分神经递质都属于这一类。

定量准

AB SCIEX 6500+ 三重四极杆定量黄金标准,筛选 biomarker 准确;做多组学联合分析时,相关性分析才站得住。

定性准

自建 MWDB 医学标品数据库,有利于数据分析、节约成本,不需要自己购买标品去确认定性结果。

广覆盖

覆盖 KEGG 中 95% 以上 pathway,结合 KEGG 通路做功能研究更容易落到机制上。

数据可直接进多组学

定量矩阵与转录组、蛋白组、微生物组的数据尺度接近,做联合分析不需要额外的归一化处理。

03

技术应用

新生儿筛查

氨基酸、酰基肉碱谱是遗传代谢病筛查的常规指标,通量与灵敏度都够。

Biomarker 筛选

一次铺开 2500+ 通道,先筛出候选,再用靶向绝对定量或 PRM 验证。

疾病诊断与分型

代谢谱差异往往早于结构改变,适合做早期诊断与亚型区分。

个体化用药

药物暴露与代谢酶活性可以从代谢物谱间接读出,辅助疗效与不良反应预测。

营养评估

维生素、辅酶、氨基酸谱一起看,比单项指标更能反映营养状态。

中医研究

复方多成分、多靶点的特点,正适合用代谢谱去找"起效的那一组分子"。

怎么用这套数据:把差异代谢物按 KEGG 富集到通路上,再看通路里哪些基因/蛋白也在变化——这是代谢组最有价值的一步。只交一张差异代谢物列表,课题讲不下去。
04

样本要求

液氮速冻、干冰寄送是硬要求:代谢物没有核酸那么“耐放”,取样后常温放置半小时,糖酵解中间产物和部分氨基酸就已经变了。

样本类型送样量处理与运输
血清、血浆200 µL / 样液氮速冻后 −80 ℃ 保存,干冰寄送;尽量避免溶血
尿液500 µL / 样液氮速冻后 −80 ℃ 保存,干冰寄送
组织200 mg / 样液氮速冻后 −80 ℃ 保存,干冰寄送
细胞>1×10⁷ / 样液氮速冻后 −80 ℃ 保存,干冰寄送
脑脊液200 µL / 样液氮速冻后 −80 ℃ 保存,干冰寄送
粪便及肠道内容物150 mg / 样液氮速冻后 −80 ℃ 保存,干冰寄送
三个容易踩的点:① 血清血浆避免溶血,红细胞内的代谢物释放会直接改变几十个通道的读数;② 尿液样本个体浓度差异大,建议同时提供肌酐值用于归一化;③ 粪便取样要混匀并取中段,且记录取样时间——肠道菌群代谢物有明显昼夜波动。其他样本类型请与技术顾问确认。

完整版要求以最新版《武汉瑞兴生物科技有限公司送样规范》为准。

05

应用案例

案例解析
IF 9.8 Food Chemistry · 食品 / 风味物质基础

Widely targeted metabolomics bridges the sensory characteristics and bioactive components of three typical Lonicera japonica flower tea

广泛靶向代谢组学将三种典型金银花茶的感官特性与生物活性成分联系起来

期刊:Food Chemistry(IF 9.8,2024 JCR) · 发表时间:2025 年 · 阅读原文:doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.144009

研究设计:金银花茶(LJ)有独特风味和健康益处,属于食药同源,但它的物质基础和风味特征此前并不清楚。研究选取三种典型工艺(绿茶、黄茶、红茶)的金银花茶,用广泛靶向代谢组做代谢物谱,与感官评价结果做关联分析,并解析主要活性成分的代谢通路。

核心发现:共鉴定出 9 类、557 种代谢物,其中有机酸、黄酮类和萜类是主要贡献者。红茶颜色最深、苦味最弱,黄茶与绿茶次之。有机酸(含绿原酸等酚酸)与“新鲜绿色感”和苦味正相关;木犀草素-7-葡萄糖苷等黄酮糖苷与涩味显著正相关;而作为金银花独特活性成分的环烯醚萜贡献了它特有的风味,可作为重要质量指标。研究结果为金银花茶的质量控制和工艺优化提供了理论与技术支持。

这个案例值得借的思路:把“感官描述”这种主观指标,翻译成具体化合物(有机酸、黄酮糖苷、环烯醚萜)——这一步靠的正是代谢物通量和定量精度。同类思路可以直接迁移到食品、中药、烟酒茶等做品质评价的课题。

金银花茶形态与代谢组学分析、三种茶样的感官特性与代谢变化、主要生物活性成分代谢通路解析
三种金银花茶的代谢物谱与风味、活性成分的对应关系
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常见问题

广泛靶向和非靶向,到底差在哪?
差在定性靠什么、定量有多稳。非靶向靠谱库和算法推测未知峰,覆盖面广但定性定量都要打折;广泛靶向靠标品库“点名”检测,每个化合物都有确定的保留时间和离子对,定量可跨批次比较。代价是只能测库里有的东西——库里没有的新化合物,还是要靠非靶向去发现。
为什么强调"自建 MWDB 标品数据库"?
因为定性结果直接影响后续结论。用公共库推测,同一个峰可能对应三个候选化合物;用标品库比对,能确定到具体物质。更实际的好处是:不需要客户自己买标品去确认,省下的钱和时间往往比检测费更多。
2500+ 种是不是每样都能测到?
不是。可检测范围同时受样本类型和物种限制:植物样本的黄酮、生物碱天然更高,血清样本则脂质和氨基酸更突出。报告会给出实际检出清单与检出率,做差异分析时会剔除检出率过低的条目。
能不能直接给绝对浓度?
常规交付是相对定量(响应值),可跨样本比较。如果课题需要绝对浓度(比如临床阈值判定),可以加做同位素内标或标准曲线,按目标物种类单独报价。
代谢组和转录组怎么联合分析?
两条主线:通路层面把差异代谢物和差异基因映射到同一张 KEGG 图上,看上下游是否同时变化;相关性层面用 Spearman / O2PLS 找代谢物与基因的关联模块。前者讲机制,后者找候选调控节点。
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