代谢组学研究

今天为大家分享几篇微生物组+代谢组多组学应用在肠道样本中的文献案例。案例1题目：饮食和运动在肠道微生物-宿主共代谢中的作用研究期刊：mSystemsIF：6.633发表时间：2020.12DOI号：10.1128/mSystems.00677-20研究方法：16S+宏基因组+靶标代谢组本文为了研究饮食和体育锻炼对新陈代谢和肠道微生物群的单独和联合影响，收集运动员和不经常运动的人的粪便和尿液样本，比较两组样本之间代谢表型和肠道微生物的差异。结果发现，两组样本间表现出独特的代谢表型和微生物多样性差异。微生物多样性与高度坚持健康饮食习惯和身体锻炼相呼应，并与一系列不同的微生物衍生代谢物相关。案例2题目：代谢和代谢紊乱与微生物群：与肥胖、脂质代谢和代谢健康相关的肠道微生物群：病理生理学和治疗策略期刊：GastroenterologyIF：17.373发表时间：2020.11.27DOI号：10.1053/j.gastro.2020.10.057研究方法：16S+宏基因组+代谢组本文通过对肠道微生物群与代谢性疾病、脂质代谢的关系等方面进行综述，对于促进理解代谢组学和微生物组学的关联性研究、了解当下的研究背景和热点有很高的参考价值。目前在流行病学研究和对无菌小鼠粪便移植影响的研究中发现肠道微生物群的变化与肥胖和2型糖尿病有关，本综述结合小鼠模型的相关研究，讨论将其用于人体健康代谢改善的方法。案例3题目：妊娠糖尿病中肠道细菌和代谢特征的改变及其相互作用期刊：Gut MicrobesIF：7.740发表时间：2020.11DOI号：10.1080/19490976.2020.1840765研究方法：16S+宏基因组+代谢组经证实，宏基因组学与代谢组学联合分析是揭示肠道微生物组成和各种疾病功能的有效方法。本研究通过分析肠道微生物和代谢产物之间的相关性，探究了妊娠糖尿病中肠道细菌和代谢特征的改变及其相互作用。研究发现妊娠糖尿病患者的微生物和代谢特征与健康孕妇显著不同，其中Lachnospiraceae和Enterobacteriaceae的OTUs与参与宿主糖类代谢的几种代谢物形成强烈的共现关系，表明微生物成分和代谢功能的改变可能与妊娠糖尿病的发病机制和病理生理有关。点 评16S rRNA测序虽然可以方便地研究微生物群的组成，但由于目前对于菌群基因库认知的不完全性，限制了对有关代谢物影响的理解。宏基因组测序为现有的基因提供了更深入的了解，但这些基因中的大多数功能仍然未知。为了进一步了解相关微生物菌群的功能潜力，可以进行微生物组+代谢组多组学联合分析，在了解微生物多样性的同时，探寻微生物对机体生化和功能的影响。上述几篇研究结合微生物组和代谢组多组学联合方法，构建了微生物与代谢组之间的网络关系，克服了单一组学研究的局限性，多角度理解微生物与代谢关系之间的联系，填补了微生物与代谢关系研究数据上的空白。您可能还喜欢：GeoChip助力中科院在地学类一级期刊发佳作！研究思路｜微生物组+代谢组多组学应用案例解读（第一期）研究思路｜三代宏基因组应用案例解读（第3期）

鲁迅先生说：“牛吃的是草，挤出来的是牛奶。” 草在牛身体内进行了一系列的代谢，最终变成了奶，实现了物质之间的转换。走进代谢代谢组学就是研究生命体中所有代谢产物（小分子化合物）变化规律的科学，通过比较不同实验组之间代谢物的系统性差异来研究生命现象，并揭示其内在规律。在DNA-RNA-蛋白质-代谢物这一中心法则框架内，代谢组学处于生命动态系统最下游，最接近于表型，它不仅是表型的描述性指标，还可以通过调节基因组、转录组、蛋白组等多组学来影响机体的生理功能。近年来，代谢组学发展迅猛，研究成果备受顶级期刊青睐。说到这里，您一定想了解代谢组学最早期的发展历史吧~~Metabolomics早期发展史1970年Baylor药学院提出代谢轮廓分析1975年Thompson和Markey利用气质联用开展定量分析，同期HPLC及NMR对代谢物的分析也开始发展起来1986年Journal of Chromatography A初版一期代谢轮廓分析专辑，多类型样本的代谢轮廓分析发展迅速1997年Oliver提出来代谢组（metabolome）的概念1999年Nicholson等人提出metabonomics的概念2005年Metabolomics创刊代谢组学的应用与发展代谢组学促进多学科，多领域交叉发展代谢组学的不断发展，促使分子分离和检测仪器，结构解析的制造商以及相关科学家们需要不断的研发出各种针对代谢组学的硬件、软件和技术支持。也就意味着需要不同领域和学科的技术支持，特别是基于分析化学的结构解析方面。同时，在代谢组学的发展中至关重要的是基于计算机科学（程序语言）的大数据处理和分析。因此，代谢组学的发展离不开多科学、多领域的技术发展。代谢组学在医学领域中的应用·新药的筛选和开发：新药研发存在风险高、周期长的问题，代谢组学的应用降低了风险，缩减了周期，可高通量、系统性地筛选、评价化学合成的化合物，天然活性物质等，以获得新的生物活性物质作为潜在药物，从而为新药的筛选和鉴定提供更多的选择和思路。·药物作用机制研究：代谢组学结合药代动力学的研究，是目前发展最为成熟的药物作用机制研究思路，代谢组学可系统地研究药物引起的内源性代谢物变化，药物本身的代谢和动力学变化，更客观直接地反映药物作用下生物机体本身的生化过程和状态的变化。·药物毒理研究：代谢组学的出现为药物毒理学发展赋予了新的契机，通过对代谢结果的系统整体研究，全面进行安全性评价，并阐明毒性作用机制，以降低药物对人类的危害，以合理指导用药、降低药物不良反应、及减少因药物毒性导致的新药开发失败。·疾病的早期筛查和诊断：精准医疗领域一个重要的问题是如何在疾病的早期进行筛查和诊断，代谢组学凭借其样本处理简单、能同时反应多种物质的变化的优势，通过系统的数据筛查，找到与疾病相关的生物标志物，用于辅助临床的诊断和早期筛查，提前发出健康预警。代谢组学在农学领域中的应用·多组学联合研究：代谢是基因和表型之间的桥梁，代谢产物是基因和蛋白表达作用的终产物，代谢组学在揭示生命基本生活和规律方面发挥着越来越重要的作用。·植物微生物互作研究：植物根际土壤本就是微生物高度活跃的区域，植物和微生物的共存共同促进植物的生长发育，植物在与微生物共存的过程中产生的自身免疫应答反应，代谢物扮演着非常重要的作用。·植物（农作物等）性状，品质区分：通过代谢组的检测方法，构建不同品种之间的代谢特征谱库数据模型，更加数据化，直观的，准确的评价植物品质。·作物遗传育种：一个是转基因育种的代谢谱评估，另一个最重要的也是研究较多的抗逆研究。·中药药效及药理，药物活性分子研究评价：可通过代谢组联合其他技术手段系统的印证中药治疗的合理有效，也可通过动物实验找到一些具有治疗意义的药物活性分子。代谢组学技术策略及优势代谢组学技术的最常见分支就是非靶向和靶向分析的分支，非靶向方法尽可能多的监测到所有物质。靶向分析则聚焦于已知的组分数量上的变化，例如在胁迫和疾病的反应过程中，一些生物标志物的含量变化。近些年来，拟靶向代谢组技术发展迅猛，结合非靶向的高通量以及靶向分析的经典定量技术，拟靶向技术也逐渐成为代谢组学分析中不可或缺的组成部分。·核磁共振光谱技术（NMR）：核磁技术对于靶向分析来说，尤为强大，因为它可定量，重复性也比较好，适用于复杂基质样本的检测；此外，核磁技术对于化合物的结构分析也有着天然的优势。然而，使用NMR的代谢组学分析也存在局限，因为它的灵敏度比更加流行的代谢组学方法“质谱分析法（MS）”要低好几个数量级。·气相色谱质谱联用 ：气质联用技术是早期应用于代谢组分析的技术平台之一，它有着较高的分辨率和灵敏度，能检测到样本中相对含量较低的代谢物，目前，二维GC的应用进一步提高了分辨率，对于化合物的分离有着得天独厚的优势。此外，气质联用质谱技术平台有着良好的重现性，特有的EI离子源能产生特征性离子碎片辅助进行化合物的结构鉴定，因此，目前基于气质联用质谱平台有公共的数据库进行化合物的鉴定。GCMS最让人诟病的是一些极性代谢物需要进行衍生化处理之后才能进行上机，衍生化的过程相对繁琐，但衍生化同时也增加了GCMS对于代谢物的覆盖度。此外，GCMS相对比LCMS来说，能鉴定到的代谢物相对较少，但是准确度相对较高，这是二者之间最直观的区别。·液相色谱质谱联用：液质联用技术是近些年来发展最为迅速的质谱技术，其超高的分辨率和灵敏度，良好的重复性受到广大科研工作者们的好评，优秀的定性和定量能力使其在如今的代谢组学领域技术平台中发挥着不可替代的作用，因此其在多领域中的应用也发展的越来越好。但其最为薄弱的一点在于：不同仪器厂商生产的类型一致的液质联用设备，同一化合物的质谱图存在一定的差异，不同设备的数据库无法通用。因此液质联用质谱的数据库建设成为了现今最为关注的话题，本地化的数据库相对来说较为受限，公共数据库又兼容性不好，且液质联用设备相对来说造价昂贵，这些也是目前基于液质联用技术平台的代谢组学正在面临和需要解决的一些问题。小鹿导语代谢组学在系统生物学中扮演着不可或缺的角色，承担着挖掘有效信息的关键一环，代谢组学实验设计在整个代谢组学当中扮演了很重要的角色；而对于代谢组大数据以及多维复杂数据的挖掘和分析，质谱数据的鉴定和筛选，计算机，数学，化学多学科知识在其中发挥着举重若轻的作用，总的来说：多学科环绕发展的代谢组学充满挑战很幸运的遇见基于质谱的代谢组学，也随时欢迎各位老师前来探讨指教！下期预告：小鹿话代谢专刊将重点介绍：代谢组学实验设计—医学篇，包含：·机制研究·标志物筛选·药效评价医学研究中的主要实验设计思路及研究案例。鹿明生物基于色谱质谱技术建立了非靶向代谢组、靶向代谢组、拟靶向代谢组、脂质组等代谢组学技术平台以及相应的数据整合分析平台，并建立了科学完整的服务流程和精细规范的操作标准。欢迎各位老师扫码咨询探讨技术~~猜你还想看◆小鹿话代谢专刊：代谢组学——后基因组时代新热点◆研讨会：看看专家们怎么做研究？2020质谱组学研讨会-肿瘤机制解析与分型诊断◆代谢组学：项目文章 JCC | LC-MS非靶代谢组学助力南京大学朱维铭、李毅团队喜登IF=8.658医学顶刊◆代谢组学：新品 | 2大尚方宝剑，双平台+双自建数据库助力医学代谢组学研究END文章来源于鹿明生物

在高通量测序的大力推动和快速发展下，微生物组学研究进入到了多组学的时代。为更好满足科研人员多组学联合分析需求，美格基因基于科研需求及以往项目经验，全新推出微生物组+代谢组联合分析解决方案，克服单一组学研究局限性，多角度解释科学问题！今天为大家分享一篇发表在mSystems上的研究，研究对定殖耐万古霉素屎肠球菌的微生物群与微生物组-代谢物相关联进行了探究，是一篇微生物组+代谢组多组学运用的佳作！Microbe-Metabolite Associations Linked to the Rebounding Murine Gut Microbiome Postcolonization with Vancomycin-Resistant Enterococcus faecium定殖耐万古霉素屎肠球菌的微生物群与微生物组-代谢物相关联作者：Andre Mu 等期刊：mSystems时间：2020IF：6.519DOI：10.1128/mSystems.00452-20方法：16S+代谢组一、文章摘要具备万古霉素抗性的屎肠球菌（Enterococcus faecium，VREfm）是近年来出现的一种病原菌，人们开始研究VREfm定殖人类肠道的分子机制，但对该过程中肠道共生细菌的作用仍然不甚理解。在此，作者通过16S扩增子和代谢组研究小鼠肠道微生物对VREfm定殖的作用。经头孢曲松和VREfm处理，小鼠肠道微生物的转变发生在拟杆菌门和柔膜菌门间。研究细菌和代谢物共现性时找到了VREfm定殖初期及后期的与丁酸相关的典型代谢物，这些与拟杆菌有关的代谢物能指示微生物群落向原始状态过渡的状态。本研究说明了抗生素对肠道生态系统的影响，以及定殖VREfm后肠道微生物组的转变。未来或可优先选择用拟杆菌来改调节代谢组，已作为消除VREfm的非抗生素疗法。二、实验设计实验样品来自六周龄雄性小鼠（naive phase）。将头孢曲松添加到饮水中喂养小鼠2d（antibiotic treatment），停用1d后（antibiotic weaning）将屎肠球菌ST796移植到小鼠中（early VRE colonization and late VREfm colonization phases）。提取小鼠粪便DNA进行16S rRNA测序，同时进行粪便代谢物的液相色谱分析，构建微生物与代谢组之间的网络关系。三、实验结果1.扩增子测序结果表明微生物结构发生了变化表1 样品总结N：原始样品；Abx-Tx：抗生素处理期；Abx-Wn：抗生素适应期；VRE-E：VREfm定殖早期；VRE-L：VREfm定殖后期经不同处理，各样品的OTU丰度有所差异（图1）。经过头孢曲松喂养，小鼠肠道的优势物种从拟杆菌纲变成了柔膜菌纲，而在VREfm定殖后期又恢复成了拟杆菌纲。图1 纲水平上OTU的生物多样性2. 小鼠肠道微生物响应抗生素，在VRE定殖3d后丰度上升从PCoA图可以看到，不同处理的样本明显分开了，而头孢曲松处理和VREfm定殖后期的样本有聚类到一起的趋势（图2）。在群落组成方面，对照组中微生物的群落结构稳定，多样性高。经头孢曲松处理后群落多样性和稳定性急剧下降，而VREfm的定殖又进一步增强了这种效果，3d后微生物群落丰度开始恢复。这些结果说明小鼠肠道是个稳定的微生物保存库，被干扰后群落丰度也能够恢复到最初的状态。图2 多样性分析3.多重回归寻找与VREfm定殖相关的sOTUs利用多重回归寻找与VREfm定殖最相关的OTU，5个正相关的OTU分别来自肠球菌属（Enterococcus）、拟杆菌属（Bacteroides）、丹毒丝菌科（Erysipelotrichaceae）、过氧化氢酶杆属（Catabacter）、毛螺菌科（Lachnospiraceae），而负相关的是梭菌目（Clostridiales）、安德克氏菌属（Adlercreutzia）、柔膜菌纲（Mollicutes）、消化链球菌科（Peptostreptococcaceae）和梭菌目（Clostridiales）。VREfm定殖的第一天，肠球菌属丰度最高，说明肠球菌也许能阻碍VREfm定殖（图3）。图3 多重回归检测到一种肠球菌与VREfm定殖相关性最强4.分子网络鉴定代谢组的差别用MS-LC检测不同时间段小鼠肠道代谢物的变化（表1）。PCoA分析结果显示各样品间代谢组不同（图4）。在实验初始阶段和VREfm定殖后期的代谢组聚类到了一起，抗生素处理后和VREfm定殖前期的聚类到了一起。这说明两个时期的样本情况更相似。使用自由森林分析预测代谢物与实验组之间的相关性。结果表明每个实验阶段都有独特的代谢特征。重要的是，VREfm定殖后期样本中找到一种含有n -乙酰化羟基的未知代谢物（feature 6325），该物质仅在群落向初始状态转变时出现。另外，在用抗生素处理期间头孢曲松（feature 3901）的丰度最高。图4代谢组学分析5.拟杆菌相关代谢物与VREfm定殖后期相关不同实验阶段微生物和代谢物的丰度差别都较大，尤其是VREfm定殖后期。分析微生物-代谢物互作时发现，VREfm定殖后期肠球菌起到非常重要的作用，恢复的细菌中拟杆菌的OTU占了绝对丰度，该阶段检测到的2个代谢物为m/z 173.067 RT 18.392和m/z 167.083 RT 25.277。而m/z 245.055 RT 7.945与VREfm定殖后期高度相关。整体数据说明是肠道微生物引起了代谢物的改变。图5 微生物-代谢物双标矢量图四、小结屎肠球菌（VREfm）有潜在的对抗多种抗生素的能力，它们对人类健康的威胁日渐增强。有研究表明肠道微生物能够调整VREfm生长，抑制VREfm的毒力。本研究探索了抗生素处理和VREfm定殖条件下肠道微生物和代谢物的变化情况，找到了与VREfm相关的微生物和代谢物分别为肠球菌和feature 6325。这为进一步的研究提供了参考，未来，也许可以通过利用肠道微生物产生的益生元来治疗多抗生素抗性病原菌的感染。五、点 评16S rRNA测序虽然可以方便地研究肠道微生物群的组成，但由于目前对于细菌基因库认知的不完全性，限制了对有关代谢物影响的理解。为了更好的理解小鼠肠道微生物对VREfm定殖的作用，作者有效地结合微生物组和代谢组进行多组学联合分析，构建了微生物与代谢组之间的网络关系，并找到了VREfm定殖初期及后期与丁酸相关的典型代谢物，填补了肠道微生物功能研究数据上的空白。您可能还喜欢：研究思路｜三代宏基因组应用案例解读（第3期）产品升级｜美格基因重磅推出微生物组+代谢组联合分析解决方案美格基因2020年上半年项目文章大盘点！

每周“一更”的小鹿话代谢系列又来喽~~还记得上期小鹿介绍的代谢组学在医药领域的主要应用方向吗？（见下图）上期小鹿分享了代谢组学在医药机制研究中的实验设计方案（包含多组学联合及代谢组学+宏基因组）的实验设计方案，详情请戳一看到导师就害怕？你也有“导师恐惧症”吗本期小鹿主要请到了上海交通大学药学院，现任国家肝癌科学中心助理研究员彭博（主要研究方向为：利用代谢组学和蛋白组学技术进行肝癌、胆管癌的病理机制研究以及癌症诊断标志）。接着分享代谢组学在医药领域的机制研究设计方案，本期主要专注于经典分子生物学+代谢组学，及单纯代谢组分析实验设计方案。经典分子生物学+代谢组学文献一Disruption of phospholipid and bile acid homeostasis in mice with nonalcoholic steatohepatitis案例来源：《Hepatology》2012, IF=14.67（Tanaka, et al. Hepatology, 2012; 56(1):118-29. doi: 10.1002/hep.25630）原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22290395/研究目的：非酒精性脂肪肝炎磷脂和胆汁酸代谢紊乱的机制样本来源：大鼠模型研究手段：大鼠造模，包括单纯性脂肪病变模型（SS）和非酒精性脂肪肝炎模型（NASH），然后搜集血清进行非靶向代谢组分析使用技术：LC-MS非靶向代谢组学、PCR实验设计和关键结论展示：图1 | 实验设计结论1：MCD喂养能形成非酒精性脂肪肝炎模型（NASH），MCS喂养能形成单纯性脂肪病变模型（SS），二者代谢谱具有显著差异，其中LPCs 在MCD组显著下降，结合态胆汁酸和类二十烷酸代谢物12-HETE在MCD组显著升高。结论2：定量PCR检测肝组织中相关代谢酶mRNA的水平，发现Lpcat 酶是显著上调的，其调控胞内LPC和PC的水平，间接调控血清中LPC的水平；花生四烯酸代谢酶Alox12显著升高，导致12-HETE的水平升高；胆汁酸合成酶的表达没有明显变化，但转运胆汁酸进入肝细胞的蛋白（Slc10a1, Slco1a1）表达下调，且负责胆汁酸外排入血的蛋白（Abcc1, Abcc5等）表达上调，最终导致血清中胆汁酸的含量升高。结论3：炎症因子（TNFα和TGFβ）能诱导正常肝细胞中相关代谢酶的表达变化。图2 | 非酒精性肝炎磷脂代谢和胆汁酸代谢紊乱的机制小鹿点评Tanaka 这位日本科学家在非酒精性肝炎的机制研究方面做出了非常多有意义的工作，本文并没有使用大规模的临床样本，而是采用非常经典的非酒精性肝炎造模，结合非靶向代谢组学技术研究非酒精性肝炎和单纯脂肪性病变的磷脂和胆汁酸代谢异常的机制，尽管在现在来看，该机制的阐述还不太完美，还有许多值得补充的地方，但作为一篇10前的文章，已然很了不起，且文章中的许多结果经过了时间的检验，迄今仍具有重要的参考价值。小鹿物语以临床样本为研究对象固然是好，但这种临床资源较难获取，涉及到许多伦理问题，且实验的条件并不太可控，因此在机制的研究方面，动物模型不失为一个很好的选择。单纯的代谢组分析文献二Metabolic characterization of hepatocellular carcinoma using nontargeted tissue metabolomics案例来源：《Cancer Research》2013, IF=9.72（Huang, et al. 2013; 73(16):4992-5002. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-13-0308.）原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23824744/研究目的：研究肝癌（HCC）的代谢特征样本来源：50例HCC患者组织+298例肝病患者血清研究手段：基于LC-MS的非靶向代谢组技术研究HCC组织的代谢特征，并筛选潜在的诊断标志物，然后用大样本进行验证使用技术：LC-MS非靶向代谢组学实验设计和关键结论展示：图3 | 实验设计结论1：HCC的代谢特征为：TCA循环代谢物、溶血磷脂和多不饱和脂肪酸水平下降，饱和脂肪酸、糖酵解、氨基酸和磷脂的水平上升。结论2：甜菜碱（Betaine）和丙基肉碱（Propionylcarnitine）作为诊断标志物组具有很好的区分HCC 与肝炎和肝硬化的能力，其联合诊断的灵敏度和特异性要远优于目前临床使用的肝癌诊断指标AFP，尤其在AFP表达阴性的HCC患者中，诊断准确性也在92%，具有很好的临床应用前景。小鹿点评这篇论文的设计思路并不复杂，利用小样本群研究疾病的代谢特征，寻找潜在的诊断标志物，利用大样本群对诊断标志物的诊断能力进行验证。最终HCC的代谢特征得到了很好的表征，同时筛选到两个具有临床诊断潜力的HCC标志物。这篇文章在当时是最大规模样本和最全面的肝癌代谢组研究。美中不足的地方是：（1）两个诊断标志物并未作绝对定量分析，因此也无法计算其Cut off 值；（2）没有健康人的血清做对照，不清楚这两个诊断标志物在健康人血清中的表达水平。小鹿物语代谢组学经过了数十年的发展，大部分疾病的代谢谱特征都被公开报导了，因此如果想以此研究思路进行疾病的代谢谱分析或筛选诊断标志物，那么研究对象（研究疾病）的选择一定要有稀缺性（稀有疾病或样本很难获取的疾病），同时要兼具一定的样本规模。此外，在筛选癌症标志物的过程中，尽量加入同类型相关的非癌疾病组作为对照，比如此篇论文中就加入了肝炎和肝硬化作为肝癌的对比分析组，客观来说，癌症和健康组的血清代谢谱差异是很大的，很容易找到差异代谢物，但是非癌相关疾病与癌症组的差别就比较小，往往难以区分，因此如果想真的筛选一些具有应用价值的标志物，非癌相关疾病组的引入非常重要。更多小鹿话代谢专刊◆小鹿话代谢专刊一：代谢组学——后基因组时代新热点◆小鹿话代谢专刊二：还在为实验发愁？看完这篇科研好文我被“种草”了◆小鹿话代谢专刊三：一看到导师就害怕？你也有“导师恐惧症”吗◆最新热点：鹿明生物再添高端质谱仪：tims TOF Pro—基于捕获离子淌度的4D蛋白质组学◆鹿明新品：“伤肝？”有绝招！42种哺乳动物常见胆汁酸及胆汁盐精准靶向代谢包END文章来源于鹿明生物

代谢组学（Metabolomics）以生物体内所有代谢产物为研究对象，定性定量地研究代谢物与机体生理或病理变化之间的关系。近年来，时间序列代谢组学（J Biol Chem. 292: 19556-64, 2017）和多类别代谢组学（Science. 363: 644-9, 2019）备受关注，因而对这些研究中的复杂组学数据的统计分析已经成为领域内极富挑战的前沿方向。其中，对上述代谢组数据的预处理一直存在方法繁多、性能不一、缺乏评估等严重影响处理效能的关键问题（J Proteome Res. 13: 3114-20, 2014）。针对上述问题，浙江大学药学院朱峰教授课题组，在其开发的数据归一化工具NOREVA的基础上，构建了用于时间序列和多类别代谢组学数据预处理的新型服务系统（https://idrblab.org/noreva/）。该项研究工作于近期发表在《Nucleic Acids Research》杂志上（如下图），为代谢组学研究提供了新颖的解决方案。1实现了对预处理的全面扫描和系统评估基于朱峰课题组提出的标准化新策略（Brief Bioinform. 21: 2142-52, 2020），实现了对数百种代谢组数据预处理流程的全面扫描。基于五个独立标准的评估策略（Mol Cell Proteomics. 18: 1683-99, 2019），实现了对所有预处理流程的系统评估。这些功能，使得这一新系统能够有效的针对时间序列和多类别代谢组学数据（如下图），开展预处理流程的全面扫描和系统优化，此新系统也因此成为了其他可用工具的重要补充。2提升了时间序列代谢组数据预处理的效能预处理的正确应用必须保持“真”标志物（如临床已知标记物、加入的标准化合物等）的变化水平。作为色氨酸的代谢物，犬尿氨酸被报道将在疟疾感染患者的血浆中显著升高，同时在治疗后会恢复正常。基于新系统对代谢组学基准测试数据的处理和评估，在三个时间点（疟疾感染前、诊断确定日和治疗后三周）的分析结果显示（如下图）：评测效能优异的数据预处理流程（a和b）能有效保存犬尿氨酸的生物变化（疟疾感染后在血浆中升高，且经治疗后显著下降）；相反，评测效能较差的数据预处理流程（c）几乎无法保留这种变化。换言之，新系统可以有效提升时间序列代谢组数据预处理的效能。3系统优化了多类别代谢组数据预处理流程新系统在多类代谢组学数据预处理中的应用显示：对于按照不同浓度配比添加的九种标准化合物（spiking compounds）来说，评测效能优异的数据预处理流程（a）能有效保存所有九种化合物的浓度配比梯度（如下图）；相反，评测效能较差的数据预处理流程（b）则完全无法保留各个化合物的浓度差异（如下图）。换言之，此新系统可以系统优化多类别代谢组数据预处理的流程。4研究总结本研究构建的新型在线服务系统（https://idrblab.org/noreva/）实现了对时间序列和多类别代谢组学数据的预处理，首次通过多角度评估实现了对数百种代谢组数据预处理流程的全面扫描（如下图）。对基准测试数据的案例分析验证了此新系统的重要性和有效性。随着组学研究的普及和深入，此新系统和其他工具可以共同为相关领域的研究做出贡献。此项研究工作共同第一作者为浙江大学药学院的杨庆霞博士和王云霞博士。参考资料Yang, QX; Wang, YX; Zhang, Y; Li, FC; Xia WQ; Zhou, Y; Qiu, YQ; Li, HL; Zhu, F*. NOREVA: enhanced normalization and evaluation of time-course and multi-class metabolomic data. Nucleic Acids Research. 48: 436-48 (2020).

千里之行，始于足下！样本的正确收集以及预处理是实验成功的重要起点，鹿明生物具有多年代谢组学分析经验，给您带来生物样本收集以及预处理经验的干货分享。取样基本原则代表性和一致性实验组与对照组样本在取材部位、时间处理等方面尽可能保持一致，从而保证实验的可信度；迅速性操作过程迅速，最大限度缩短样本采集到实验的时间；低温原则所有样本离体后，分离步骤应在4℃或冰上进行，分离好的样本立即存于-80℃，以免样本产生进一步代谢活动；血液样本收集指南血清：1）用促凝管（没有促凝管则用离心管）收集血液，将促凝管/离心管直立、静置于试管架上，避免振荡、摔落；2）避免阳光直射，室温；3）检查凝血完全后，2500 ~ 3000 rpm，4℃ 低速离心5 min，吸取200 L上清液至1.5 mL离心管中，若上清液较多可每管200 L、多管分装，于-80 ℃冻存待用；4）严禁反复冻融，如发生溶血则该样本不合格、需重新准备样本。合格样本用干冰运输。血浆：1）用抗凝管采血，采血后立刻轻柔上下颠倒8次，使抗凝剂与血液均匀混合（动作轻柔，以避免产生溶血）；2）2500 ~ 3000 rpm，4 ℃低速离心5 min，吸取200 L上清液分装至1.5mL离心管中，-80 ℃冻存待用；3）血液样本采集后应立即把血浆从全血中分离出来，最晚不迟于采血后1 h内分离出血浆。合格样本用干冰运输。温馨提示：（1）试管的使用涉及到RNA等的多组学实验取样，请勿使用肝素钠抗凝管（对 RNA 相关实验有严重影响，抑制反转录酶活性而导致cDNA量不足）；核磁实验（NMR）请勿使用EDTA抗凝管（影响图谱采谱）；代谢实验取样不建议使用柠檬酸钠抗凝管（柠檬酸是TCA循环中的重要物质，使用柠檬酸钠抗凝剂会引入外源污染），请根据实验具体情况选用合适的抗凝管。（2）影响因素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；取血时如有使用麻醉剂，建议用异氟醚消毒，以避免在谱图中出现干扰峰。（3）产率血清参考产率：30% ~ 50%（例如：1 mL 全血大约能得 0.3 ~ 0.5 mL 血清）。血浆参考产率：≈ 50 %（例如：1 mL全血大约能得 0.5 mL 血浆）。采全血时如使用真空采血管，建议使用促凝管。（4）冻存管的使用强烈推荐收集尽量多的样本并分装冻存（同批次样本可以用于多项实验，且避免反复冻融而导致结果不理想），分装保存时推荐使用1.5 mL离心管，因为螺口冻存管帽内有一个密封用的橡胶垫圈，长期在-80 ℃/干冰等低温下，橡胶圈会变硬脆、易脱落，导致管口密封不严，样本渗露。粪便样本收集指南人粪便：1）将粪便直接排泄到干净的容器中，尽量避免尿液、马桶壁等对粪便样本的污染，取同时间段样本或将所有样本混匀后再取样；2）用无菌勺对粪便样本进行挖取，将适量粪便样本放入无菌保存管中，分装样本200 mg/管，迅速放入液氮中15min以上进行淬灭处理；3）采集好的样本立刻放入-80 ℃保存待用。小鼠/大鼠粪便：1）将待取的小鼠/大鼠放进干净的铺有消毒滤纸的笼子里，排便后立即用无菌镊子转入冻存管；2）小鼠粪便6-8粒，大鼠粪便2-3粒；3）若样本需要重复检测，可用无菌棒混匀后多管分装，以避免反复冻融，样本采集后立刻放入-80℃保存待用。温馨提示：1.粪便样本尽量不要接触到尿液，避免多样本交叉污染，且尿液中含有大量尿素，干扰后续粪便样本检测。2.粪便样本收集之后，建议先放入液氮中淬灭15 min后，再放入-80 ℃冻存。3.建议统一粪便样本形态（如固态、液态（粪水）、冻干粪便等）4.人粪便样本提供者在取样的近三个月内不可接受抗生素治疗。尿液样本收集指南尿液：1）取空腹晨尿、中段尿（临床）或晨间1 h尿（动物）于50 mL离心管中；2）4 ℃ 下10000 rpm离心10 min取上清，用1.5 mL离心管分装，保存于-80 ℃。3）动物1 h尿量不够的情况下，可分多次收集尿液；如需收取24 h尿液，需要使用带低温装置的代谢笼收集，并且及时冻存样本。4）收集完尿液样本后，建议使用液氮淬灭15 min后，再分装多管后于-80 ℃冻存。组织样本收集指南动物组织（包括脑、心、肝、脾、肺、肾、肌肉和皮肤等；软体动物如血吸虫）：1）取适量组织器官，用预冷的PBS缓冲液或生理盐水清洗干净；2）迅速剥去非必需的脂肪和结缔组织，再用PBS缓冲液或生理盐水冲洗干净；3）用干净的无尘吸水纸吸干水分，将组织分成50-100 mg / 管分装待用；4）管子上做好标记后迅速放入液氮中冷冻处理至少15 min，-80 ℃冻存；干冰运输。植物组织：叶片、茎、花：1）取整片叶片/一段茎/一朵花，放入离心管或锡箔纸中并标记，迅速放入液氮中冷冻处理至少15 min。2）将装有样本的离心管迅速放入自封袋中（每组一袋），在自封袋中放入标签纸注明样本信息。3）迅速放入-80 ℃冰箱冻存。足量干冰寄送。注意：（1）采集叶片样本时，最好在中午光照好的时间收集。（2）采集样本时保持样本一致性，尤其是同一组样本（颜色、衰老程度、叶脉占比、光照、位置等）。根：1）取整株植物的根部，迅速用PBS缓冲液或者超纯水漂洗掉根上的泥土、培养基或营养液等；2）吸水纸吸干水分后，分装为500 mg/管；3）标号后迅速放入液氮中冷冻处理至少15 min，-80 ℃冻存，干冰寄送。果实、种子：1）对于含水量高、体积较大的果实（番茄、西瓜、苹果等）需要先将样品分成“均匀”的小块(≈ 200 mg/样本)分装至2 mL离心管中，标号后迅速放入液氮中冷冻处理至少15 min。2）对于细小的颗粒种子(拟南芥种子、谷物种子等)，可以先将同一组的植株种子混匀后再分装(≈ 200 mg/样本)至离心管中，标号后迅速放入液氮中冷冻处理至少15 min。3）对于要求对整个果实进行提取的（整粒葡萄等），需要把果实装在50 mL离心管/自封袋中，标号后迅速放入液氮中冷冻处理至少15min，-80 ℃冻存，干冰寄送。温馨提示：1.对于动物组织样本无法满足50mg/样，如海马组织，大脑组织等，可考虑同组混样以达到50mg/样的要求。2.对于含水量高的果实进行取样很难保持高度均一性（如番茄的果皮、果肉等），建议将整个果实进行液氮研磨后冻干混匀，对混匀后的粉末进行称重分装，冻存。3.尽量不要使用锡箔纸以及自封袋包装样本，建议将样本液氮研磨后使用离心管/冻存管进行分装。4.在使用PBS缓冲液/超纯水进行漂洗时，需要尽快处理。5.植物各类组织样本建议都使用超纯水进行漂洗完之后，再研磨分装冻存，防止因种植过程中施加的一些肥料、农药等含有表面活性剂或其他杂质，对后续实验造成影响。细胞样本收集指南悬浮细胞1）连同培养基转移到1.5 mL的进口离心管中。2）低速离心5 min（低于3000 rpm），使细胞沉淀于离心管的底部（1*107个细胞为宜）。3）倒掉培养基（尽量倒干净），用预冷的PBS反复冲洗2 ~ 3次，低速离心5 min，弃上清。4）标记离心管，将离心管的尖端插入液氮中，淬灭细胞沉淀1 min，-80 ℃冻存，干冰寄送。贴壁细胞：1）小心弃掉培养液，并将培养皿倒置于吸水纸上尽量吸干培养液；2）加入4 ℃预冷的PBS平放轻轻摇动1分钟洗涤细胞（若用移液枪加，则靠着培养皿壁加入，以免将细胞冲起），然后弃PBS（建议用微量移液器少量多次吸尽残余PBS）；3）将培养皿底部（外壁）接触液氮，淬灭细胞（1*107个细胞为宜），加入500 μL预冷的甲醇-水（4：1，V/V），用干净的细胞刮棒将细胞刮下，用移液枪转移至1.5 mL离心管4）继续加入500 μL甲醇-水（4:1，V/V），将剩余的细胞尽量全部转移至离心管中，使用封口膜将离心管密封，保存于-80 ℃，干冰寄送。温馨提示：1. 培养基倾倒时尽量倒干净，可使用滤纸将残留培养液吸净；2. 甲醇/水请使用色谱纯及以上规格；3. 液氮淬灭细胞时，请小心避免离心管破碎导致样本受损;4. 建议细胞样本在进行培养时多准备样本，以备后续使用;5. 贴壁细胞收集时如遇培养皿较大，1 mL试剂无法完全转移完全时，建议加入最大试剂体积不超过 3mL;6. 若无试剂条件，也可在淬灭细胞后，不加入甲醇-水试剂，直接用干净的细胞刮棒将细胞刮下，转移至离心管;其他类型样本收集指南微生物样本适用样本：大肠杆菌、枯草杆菌、酿酒酵母菌、恶臭假单胞菌、酵母、棒杆菌属、单胞藻、运动发酵单胞菌、氧化葡萄糖酸杆菌等。1）连同培养基转移到进口的15 ml的离心管中，3000 rpm以下低速离心，使细菌沉淀于离心管的底部（1*108个细菌为宜）；2）倒掉培养基（尽量倒干净）后，用预冷的PBS溶液小心重悬清洗沉淀一次，4 ℃ 1000 g离心10 min收集菌体，弃上清；4）将离心管的尖端插入液氮中，淬灭细菌1 min，然后-80 ℃冻存，干冰邮寄，每个样品最好准备两管以备用。温馨提示：（1）请先拿空离心管的尖端插入液氮中试试离心管的质量，避免因离心管破裂造成样本损失。（2）操作尽量迅速，培养基尽量倒干净，可用滤纸条将管底部残留的培养基吸尽。（3）微生物代谢速度非常快，所有的步骤需尽快完成。（4）菌体数量不同的样本间需要保持一致。（5）菌液的OD值仅供参考，需要根据具体情况确认菌浓度。微生物培养液（检测胞外代谢）:方法一：培养好的菌液混匀后，取10 mL菌液，用0.2 μm孔径的过滤膜进行快速抽滤，去除菌体。将滤液按1 mL/管进行分装，80 ℃冻存，干冰寄送。方法二：培养好的菌液混匀后，取1 mL菌液，3000 rpm，4 ℃离心10 min，取上清800 μL，80 ℃冻存，干冰寄送。微生物—胞外代谢物（细胞上清）1）使用合适的容器收集细胞培养液或其他生物液体；2）3000g，4℃，离心15min，小心转移上清液至新的无菌离心管中；3）将分离出的细胞上清液16000g，4℃，离心10min（枪头不要触碰到管底一侧的杂质）小心转移上清到新的无菌离心管中，-80℃保存。足量干冰寄送。温馨提示：因培养基中可能含有高糖、高盐、高渗等成分，可能影响后续质谱上机检测，因此建议先进行售前咨询。体液样本（如关节液、唾液、胆汁、脑脊液、瘤胃液等）1）收集体液样本；2）3000 rpm， 4 ℃ 离心15 min，取上清，0.5 mL/管分装至1.5 mL离心管中； 3）-80 ℃冰箱冻存。足量干冰寄送。根际土壤样本1）去除（抖落）根周松散的土：应尽量保证完整的根组织，并去除多余的土。2）缓冲液震荡洗下根际土（紧密粘附）：为防止在震荡过程中对微生物和根组织细胞的破坏，此处建议直接使用无菌水处理，震荡时有手动的，也有用摇床等震荡的，时间和强度根据洗涤的难易程度和根组织而异。3）高速离心收集沉淀：用无菌水冲处理后之后，可高速离心后收集土壤沉淀，若沉淀较少，也可用提取水体DNA的方法，经0.22μm滤膜过滤收集土壤和微生物或者或者直接真空冻干处理（无冻干条件，可直接浊液冻存寄送，由实验室进行冻干，再取样做实验）。4）保存：干冰寄送，低温-80℃保存。根系分泌物样本1）取整株植物的根部，迅速用1×PBS漂洗掉根上的泥土；2）将整株根部至于装有超纯水的大容器中，培养一段时间；3）取一定体积的根系分泌物液体样本, 1200rpm离心15min，去除杂质，用冷冻干燥仪冻成干粉；4）-80度保存；足量干冰寄送。温馨提示1. PBS快速冲洗;2. 根系分泌物所需体积因为培养植物根部分泌物质量不同，所以需要根据最终浓缩成干粉的量来定；3. 因为粉末在寄送过程中容易分散到管壁，不好称重。建议在冻干前将EP管称重，冻干后将EP管和冻干粉一起称重后，记录清楚。代谢组生物学重复建议微生物和植物：建议每组生物学重复 ≥ 6 - 8个；模式动物：建议每组生物学重复 ≥ 8 - 10个；临床样本：建议每组生物学重复 ≥ 30个；备注：1. 在允许的条件下，多准备一份样本备用，且注意分装保存，避免反复冻融；2. 样本数在10个以内的项目实验室默认不做QC，如有必要需备注；3. 样本需干冰运输：快递途中干冰消耗率约为5KG/ 天，消耗速度与气温，泡沫箱厚度(>5cm)有直接关系，请酌情添加干冰样本量需求：以上为常见样本的收集方法以及样本量需求，如果您的样本类型不包含在此说明内，欢迎给小鹿留言，我们有非常丰富的代谢样本收集和预处理的经验，可以与您分享；如果您收集的样本量没有达到以上要求，欢迎咨询我们的客户经理/技术支持，进行预实验测试，我们会以最低的样本量需求进行最严谨、可靠的实验！请持续关注我们，后期会继续分享代谢组实验设计、数据质控、代谢物定性筛选等代谢组学说明姊妹篇，不要错过哦！往期小鹿话代谢系类小鹿话代谢第一期代谢组学——后基因组时代新热点小鹿话代谢第二期还在为实验发愁？看完这篇科研好文我被“种草”了小鹿话代谢第三期一看到导师就害怕？你也有“导师恐惧症”吗小鹿话代谢第四期看完秒懂，代谢组学医药领域机制研究实验设计方案怎么做？小鹿话代谢第五期标志物筛选、药效评价保姆级研究实验思路！了解一下~小鹿话代谢第六期Get农学领域——标志物筛选、机理研究的代谢组学实验设计方案！END文章来源于鹿明生物

多重研究手段助力微生物研究克服单一组学研究的局限性。一、代谢组学介绍代谢组学(metabolomics)是继基因组学和蛋白质组学之后发展起来的新兴的组学技术，是系统生物学的组成部分。其对生物体内所有小分子代谢物进行定性定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式，其研究对象大都是分子量1500Da以内的小分子物质。 二、代谢组学特点1、关注内源化合物内源性化合物的研究可应用于疾病的诊断和药物筛选。2、对生物体内小分子化合物进行定量定性研究小分子化合物的上调和下调指示了与疾病、毒性、基因修饰或环境因子的影响，可更准确的反映生物体的病理生理状态。3、最靠近表型的组学代谢组学是探究生物现象结果的科学，基因和蛋白表达的微小变化会在代谢物上得到放大，从而使检测更容易。 三、代谢组学优势多重严格质控，保证数据可靠性内标法消干扰，提高定量准确性自建立数据库，提升物质鉴定率组学关联分析，加深数据挖掘度 四、代谢组学分类1、分析流程2、代谢组产品参数注：高通量靶标代谢组项目需根据具体项目需求提供对应的送样要求及项目周期。 3、个性化分析结果展示注：以上个性化分析图片来源于前沿文献，仅供研究思路参考，具体分析结果以实际交付的结题报告为准。 五、多组学搭配解决微生物组学问题16S rDNA 测序和宏基因组测序可以回答“样本当中有哪些微生物，他们具有哪些功能”，而代谢组可以回答“这些功能是否真的发生了，发生的程度是什么样的”。因此，代谢组学的研究可通过与基因组学数据的联合分析，从原因和结果两方面分析生物体的内在变化，将系统生物学的研究推向更高水平。下面通过两篇文章展示代谢组+微生物组的应用实例。案例1作者：N. van Best 等期刊：Nature Communications时间：2020.07.23影响因子：12.121DOI:10.1038/s41467-020-17183-8本文通过16S+宏基因组+代谢组探究发展中的肝功能和肝脏代谢对早期肠道菌群的影响。结合代谢组学和微生物学分析与多变量分析，作者观察到了主要的年龄相关微生物和代谢变化，并鉴定胆汁酸为肠道菌群早期成熟的有效驱动力。 案例2作者：Allison M. Veach 等期刊：mSystems时间：2020.06.30影响因子：6.633DOI:10.1128/mSystems.00092-20本文通过16S+代谢组探究植物宿主从极端干旱的环境到湿润的环境如何改变地下微生物群落，发现植物与微生物之间的有益联系可以增强对非生物胁迫的耐受性。

编者按：距离2021年的跨年时刻还有3天的工作日，此时的你是正在忙着立明年的Flag？绞尽脑汁地准备明年的国自然基金申请？还是正在踌躇明年的课题文章该投稿哪家？此刻，小鹿要告诉您：只有对本年有明确地认知和总结，我们才能更好地备战明年。本篇小鹿盘点了今年欧易/鹿明生物经典客户文章运用，植物方向年度TOP10影响因子发文情况，总计影响因子：84.399；TOP1 tRNA硫醇化途径关键基因SLG1在水稻抵抗高温胁迫中的机制研究英文标题：Natural variations of SLG1 confer high-temperature tolerance in indica rice研究对象：水稻发表期刊：Nature Communications影响因子：12.121发表时间：2020年10月30日合作单位：中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室主要运用欧易/鹿明生物技术：LC-MS非靶向代谢组（由鹿明生物提供技术支持）、酵母文库本文运用酵母文库及iTRAQ蛋白质组学发现了tRNA硫醇化途径中的关键基因SLG1在水稻抵抗高温胁迫中的重要功能。并为应对全球变暖、设计培育高温胁迫耐受性水稻品种提供有效策略。TOP2 植物根际微生物对开花时间影响的研究英文标题：Rhizosphere microorganisms can influence the timing of plant flowering研究对象：野生型和突变型拟南芥根系分泌物、根际土壤发表期刊：Microbiome影响因子：11.607合作单位：浙江工业大学环境学院主要运用欧易/鹿明生物技术：GC-MS非靶向代谢组（由鹿明生物提供技术支持）、16S rRNA基因测序 本文通过整合GC-MS非靶向代谢组学和转录组测序数据，发现根际微生物群对植物关键功能的调控发挥重要作用，揭示了拟南芥根部微生物将色氨酸转化为植物激素吲哚乙酸从而延迟开花的代谢调控网络和作用机制。TOP3 紫薯中铀和镉吸收及其相互作用机理英文标题：Absorption and interaction mechanisms of uranium & cadmium in purplesweet potato(Ipomoea batatas L.)研究对象：紫薯幼苗发表期刊：Journal of Hazardous MaterialsJournal of Hazardous Materials影响因子：9.038合作单位：西南科技大学环境与资源学院主要运用欧易/鹿明生物技术：LC-MS非靶向代谢组学（由鹿明生物提供技术支持）作为西南科技大学发表的第三篇植物重金属胁迫的研究文章，本文依旧亮点满满。作为重要的非生物胁迫，重金属暴露的相关文献多使用单一元素，而这篇文章增加了铀+镉双重因素的考察。元素分析与非靶向代谢组学分析结果相辅相成，共同阐述了铀和镉胁迫对矿物质代谢和初生次生代谢产生的影响，通过周密的实验设计，详细地阐述了紫薯应对铀和镉暴露相同和不同的代谢应答机制。TOP4 蚕豆光合作用和呼吸代谢组对铀暴露的响应机制英文标题：Unraveling response mechanism of photosynthetic metabolism and respiratory metabolism to uranium-exposure in Vicia faba研究对象：蚕豆发表期刊：Journal of Hazardous Materials影响因子：9.038合作单位：西南科技大学环境与资源学院主要运用欧易/鹿明生物技术：GC-MS非靶向代谢组学（由鹿明生物提供技术支持）、转录组学 （由欧易生物提供技术支持）本文通过通过转录组学和GC-MS非靶向代谢组学结合植物生理参数分析等研究手段，发现放射性元素铀对植物生长和根系微观结构的影响，深入而透彻地阐明了铀暴露对植物光合碳代谢和呼吸代谢的毒性机制。作者虽使用了同一组转录和代谢数据，但本文中蚕豆幼苗对铀毒性的响应机制研究更加深入，并与生理表型检测结果相互对应，其严谨的实验思路和深入地研究结果，值得借鉴和参考。TOP5甘蓝型油菜中两个新基因重塑新型相互作用网络英文标题：Two Young Genes Reshape a Novel Interaction Network in Brassica napus研究对象：甘蓝型油菜、拟南芥发表期刊：New phytologist影响因子：8.512合作单位：华中农业大学主要运用欧易/鹿明生物技术：iTRAQ定量蛋白质组学（由鹿明生物提供技术支持）、转录组学 本文作者运用iTRAQ定量蛋白质组学、转录组学研究筛选到甘蓝型油菜中Bnams4b和BnaMs3的相互作用蛋白，对两个种群特异性共同进化的年轻基因在植物中重塑了一个新型互作网络。TOP6 银纳米颗粒改变种植和未种植黄瓜土壤中的微生物群落组成和代谢物谱英文标题：Silver Nanoparticles Alter Soil Microbial Community Compositions and Metabolite Profiles in Unplanted and Cucumber-planted Soil研究对象：种植和未种植的黄瓜土壤发表期刊：Environmental Science & Technology影响因子：7.864合作单位：南京大学环境学院主要运用欧易/鹿明生物技术：GC-MS非靶向代谢组（由鹿明生物提供技术支持）、16S rRNA基因测序该研究运用16S rRNA基因测序、GC-MS非靶向代谢组技术对土壤微生物组和代谢组学分析技术的独特结合，提供了对AgNPs生态影响的全新视角，全面了解了AgNPs暴露对土壤微生物的影响。TOP7 代谢组学揭示暴露于CeO2纳米颗粒的菠菜植物的“隐形”响应英文标题：Metabolomics Reveal the “Invisible” Responses of Spinach Plants Exposed to CeO2 Nanoparticles研究对象：菠菜叶片和根发表期刊：Environmental Science & Technology影响因子：7.864合作单位：南京大学环境学院污染控制与资源再利用国家重点实验室主要运用欧易/鹿明生物技术：GC-MS非靶向代谢组（由鹿明生物提供技术支持）本文通过通过整合表型和代谢组学分析，研究了氧化铈纳米粒与菠菜之间的相互作用。发现在表型特征没有变化的情况下，不同剂量的CeO2 NPs均可诱导叶和根的代谢重构，同时叶与根中的微量金属元素含量下降，这篇文章的结果有助于更好地理解植物的内在表型和代谢组变化。TOP8iTRAQ标记定量蛋白质组分析揭示硝普钠处理对大豆芽的影响英文标题：iTRAQ-based proteomic analysis reveals changes in response to sodium nitroprusside treatment in soybean sprouts研究对象：大豆芽发表期刊：Food Chemistry影响因子：6.306合作单位：南京农业大学主要运用欧易/鹿明生物技术：iTRAQ标记定量蛋白质组学（由鹿明生物提供技术支持）通过iTRAQ标记定量蛋白质组学发现硝普钠（NO供体）处理调节参与抗氧化系统和脂质过氧化相关蛋白质的表达，为生产有益于人体健康的功能性食品提供理论指导。研究中iTRAQ标记定量蛋白质组学实验由鹿明生物提供技术支持。TOP9耐寒性的影响因素——田间和人工冷驯化越冬常绿植物的转录组学比较研究英文标题：Factors affecting freezing tolerance: a comparative transcriptomics study between field and artificial cold acclimations in overwintering evergreens研究对象：植物叶片发表期刊：The Plant Journal影响因子：6.141合作单位：浙江大学主要运用欧易/鹿明生物技术：靶向代谢组学（由鹿明生物提供技术支持）、转录组该研究通过靶向代谢组学和转录组学技术对比常绿杜鹃花在自然冷驯化和人工冷驯化处理的植物激素水平和转录水平的异同，发现花青素在冷驯化过程中的重要作用，深入而透彻地阐明了常绿乔木的耐寒性分子机制。TOP10甲硫氨酸合酶1为激活AtGLR3.5Ca2+通道和调节拟南芥种子萌发提供甲硫氨酸英文标题：Methionine Synthase 1 Provides Methionine for Activating AtGLR3.5 Ca2+ Channel and Regulating Germination in Arabidopsis研究对象：拟南芥发表期刊：Journal of Experimental Botany影响因子：5.908合作单位：首都师范大学主要运用欧易/鹿明生物技术：GC-MS非靶向代谢组学（由鹿明生物提供技术支持）通过GC-MS靶向代谢组学证明了L-Met通过上调AtGLR3.5介导的细胞溶质Ca2+信号促进拟南芥种子萌发。作者的研究结果与AtMS1、L-Met、AtGLR3.5Ca2+通道、Ca2+信号和ABI4有关，揭示了L-Met在种子萌发中的生理作用和分子机制。猜你还想看◆喜报 | 上海师范大学生科院与鹿明生物开展全方位合作◆您要的极速周期我们从不失言！2台精准靶向代谢质谱仪已上岗◆4D-DIA技术 | 蛋白质组学领军科学家带您走进4D组学新时代◆喜报！欧易/鹿明生物最新发明专利授权啦~END文章来源于鹿明生物

近年来，代谢组学的研究越来越活跃，以往代谢组学研究更多关注单一物种层面，而现在科学家们开始尝试将目光聚焦在群体层面，从中探索代谢物与群体之间功能和组成的联系。代谢物组学的出现使我们能从代谢物水平上分析产生或者不产生可见的表型变化的基因的变化。随着微生物组学研究的不断发展和持续火热， 越来越多的研究者跳出单一的微生物组学研究，开始将微生物组学和代谢组学联合起来，从物种、基因功能以及代谢产物等水平共同解释科学问题。 “代谢组学+微生物组”这一组合备受各顶级期刊的青睐，但是“代谢组学+微生物组”适用于哪些研究领域呢？下面小编将通过三篇前沿文献向大家举例“代谢组学+微生物组”在各研究领域中的应用。“紧跟趋势”美格基因即将推出代谢组业务，在高通量测序的大力推动和快速发展下，微生物组学研究进入到了多组学的时代。对不同类型生命组学数据的整合，使得我们可以从中心法则的整体层面实现对微生物组和环境、宿主完整的功能解析，是微生物组学研究的未来趋势。美格基因现已有宏基因组、宏病毒组、转录组、16S等王牌产品，皆可供客户搭配进行多组学研究，现即将推出代谢组业务，强势加入多组学研究，多重研究手段助力微生物研究。利用“代谢组+ ”的多组学策略整合分析可深入了解微生物的组成、功能及代谢活动，是破译解释微生物复杂作用的有效方法。