01 靶向代谢组学

靶向代谢组学(Targeted Metabolomics)是采用液质联用(LC-MS)和选择性反应/多反应监测技术（SRM/MRM）对特定的目标化合物进行检测分析，以标准品为参照得到定性定量结果。与非靶向代谢组学相比，靶向代谢组学具有特异性强、灵敏度高和定量准确等优点，能够更深入地研究特定代谢物或代谢通路在生物体系中的作用。

02 实验流程

注意事项

1：样本前处理：因为靶向代谢组学对目标代谢物需要有尽可能高的提取效率和选择性，以便得到更真实准确的代谢组数据，因此选择恰当的样本预处理方法十分关键。

液体样本（血液，尿液等）、组织样本（肝脏，肾脏等）等在不同的前处理方法后需要沉淀蛋白，通过液液萃取，固相萃取等方法提取代谢产物。根据目标代谢物的理化特性不同，优化提取方法可以特异性地富集代谢物，以实现对低含量的代谢物进行更灵敏和准确的分析。

2：质控（QC）样本选择：不同于非靶的QC样本将所有实验样本取一点混合而成，靶向代谢组学的QC样本通常需要通过添加已知的标准品充当，条件允许情况下，可选择同位素标准品进行质控，这样不仅可以提高数据的准确性和可靠性，还可以避免过度拟合，从而确保代谢组数据的质量和真实性。

3：数据定量方法的选择：在靶向代谢组学中，数据定量方式的选择对结果的准确性至关重要。最常使用的有外标法和内标法定量。

3.1

外标法作为靶向代谢组学中常用的定量方法，其原理是使用待测组分的标准品作为对照物质，通过比较标准品的响应信号与样品中待测组分的响应信号来实现定量，且通常需绘制标准曲线来计算目标代谢物的含量。标准品要具备高纯度、稳定性以及与实际样品中待测代谢物相似的化学性质，其制备过程中的称量、溶解操作都得精准无误，绘制标准曲线时也要严谨对待，对不同浓度标准溶液注入分析仪器后所获响应信号进行准确记录并合理拟合曲线。

然而，外标法却常被错误用于绝对定量，第一：标准品和待测样品是独立进行实验，待测样品在制备过程的损失无法判定，且独立实验之间的误差无法消除；第二：标准品和待测样品之间的基质（待测物以外其他物质的存在）不同，从而引起的基质效应对检测结果的影响无法消除。

因此，为了提高绝对定量的准确性和可信度，内标法是比较理想的选择。

3.2

内标法是一种在定量分析尤其绝对定量中广泛使用的方法。它是将一定量的内标物质加入到已知质量或体积的样品中，通过比较内标物和待测组分的响应信号（如色谱峰面积或峰高、质谱离子强度等）来进行定量的方法。因为内标样品和待测样品在同一实验条件和相同基质中进行测定，能够补偿目标物在前处理时的损失，并有效的消除基质效应带来的误差。

内标物在选择时应与待测组分化学性质相似，且能够与待测组分及样品中其他成分完全分离的已知化合物。一般来说，内标的选择有两种类型，一种是结构类似物，一种是稳定同位素。由于稳定同位素类化合物与待检测化合物有几乎完全相同的分子结构，化学性质，和响应系数，可有效消除基质效应和电离变化，因此，稳定同位素类化合物作为内标物（Stable Isotope-Labeled Internal Standard，简称 SIL-IS）已被公认是质谱定量领域分析的极佳选择。尤其对于那些含量较低、易受干扰的目标代谢物，同位素内标法能够提供更准确的定量结果。SIL-IS已经在很多质谱检测领域被列为第一法，比如GB 5009.271-2016 《食品安全国家标准 食品中邻苯二甲酸酯的测定》。

我们的靶向代谢组学检测服务中，通常会使用同位素内标法进行定量分析，为您提供更加可靠、全面的数据。

03 靶向代谢组学检测优点

针对性强：只关注已知的、与研究目的相关的特定分子，减少数据的复杂性。在特定分子研究、疾病标志物发现与验证等方面发挥重要作用。

高灵敏度和准确性：能够精确测定目标代谢物的含量，提高检测的灵敏度和准确性。

定量能力强：利用已知标准品建立的校准曲线或内标法等方法进行定量分析，结果可靠。

覆盖面广：适用于各种生物样本，包括血液、尿液、组织、细胞等。 可对所有的核心代谢通路和特点代谢物进行检测。

04 应用领域

疾病诊断和生物标志物发现：在肿瘤诊断方面，靶向代谢组学检测可以寻找特定代谢物作为生物标志物，用于癌症的早期筛查或诊断。例如，检测某些癌症患者血液中的特定氨基酸或脂质代谢物的变化，辅助疾病诊断。

药物研发和药物作用机制研究：有助于药物靶点的发现和验证，通过比较药物处理前后细胞或组织中目标分子的变化，确定药物作用的靶点和分子机制。还可以用于药物疗效和毒性评估，为药物的优化和剂量调整提供依据。

了解生理病理条件下的代谢状态：代谢状态的改变往往是疾病发生的早期信号。许多疾病在出现明显临床症状之前，体内的代谢已经发生了微妙变化。以糖尿病为例，在糖尿病发病前，患者可能已经存在胰岛素抵抗，导致细胞对葡萄糖的摄取和利用减少，血糖水平逐渐升高，此时通过检测血糖、胰岛素等代谢指标，就可以发现这些早期变化，从而为疾病的早期干预提供依据。

治疗指导和预后评估：在治疗过程中，通过检测组织中的生物标志物变化，实时监测药物的疗效。或者分析肿瘤组织中的生物标志物，预测患者的疾病复发风险和生存预后，评估患者术后复发的可能性，为后续治疗和随访提供参考。

科似海生物靶向代谢组学检测服务

1. 脂质组学检测

我们的脂质组学服务包括对甘油磷脂，溶血脂质，鞘磷脂（神经酰胺等），中性脂质（甘油三酯（TG）,甘油二酯（DG）等）的精准检测。

检测意义：

脂质除了作为细胞膜的主要成分之外，还参与细胞信号传导，能量储存，生物大分子分选等重要细胞活动。脂质代谢紊乱和心血管疾病，脂肪肝，肥胖，癌症，阿尔兹海默症等重大疾病密切相关。解析组织中脂质变化代谢图谱对探究代谢调控背后的分子机制有重要的生物学意义和临床价值。

例如，在心血管疾病研究中，异常的甘油脂质代谢与动脉粥样硬化等疾病的发生发展紧密相连。在神经退行性疾病中，如阿尔茨海默病和帕金森病，患者大脑中的鞘脂代谢也会出现异常。检测脑脊液或血液中的鞘脂含量变化，可能有助于这些疾病的早期诊断和病情监测 。

2. 体内暴露组学检测

我们的体内暴露组学检测服务可以测定样品中塑化剂代谢物含量、全氟代谢物含量和阻燃剂代谢物含量。

检测意义：

随着现代工业的发展，人们在日常生活中不可避免地接触到各种环境污染物，这些污染物可能会对人体健康产生潜在的危害。

通过检测这些代谢物含量，可以评估个体对环境污染物的暴露水平，为预防和控制环境相关疾病提供科学依据。例如，塑化剂可能会干扰人体内分泌系统，全氟化合物可能会影响免疫系统和生殖系统，阻燃剂可能会对神经系统产生毒性作用。

3. 胆固醇途径代谢物检测

我们专注于胆固醇合成通路中的代谢物检测。

检测意义：

胆固醇作为体内最丰富的固醇类化合物，既是细胞膜和亚细胞器膜的重要组成成分，也是胆汁酸，类固醇类激素和维生素D的前体物质。其代谢异常和很多疾病密切相关，比如动脉粥样硬化，心脑血管疾病，肝硬化，慢性肾功能衰竭等。同时胆固醇代谢也参与脂质代谢调控。通过检测胆固醇及其代谢通路产物的变化，可以为疾病诊断和治疗提供有效方案，并为相关疾病的分子机制探索提供理论基础。

例如，他汀类药物是常用的降胆固醇药物，其作用机制就是通过抑制胆固醇合成通路中的关键酶来降低胆固醇水平。对胆固醇代谢中间产物的检测可以评估药物的疗效和安全性。

4. 氨基酸 & 中心碳代谢检测

我们提供对氨基酸和中心碳代谢物的检测服务。

检测意义：

氨基酸是构成蛋白质的基本单位，其代谢异常与多种疾病相关，如肝脏疾病、肾脏疾病、神经系统疾病等。中心碳代谢则是细胞内能量代谢的核心途径，其代谢物含量的变化反映了细胞的能量状态和生理功能。

通过检测氨基酸和中心碳代谢物的变化，可以深入了解细胞的代谢状态和生理功能，为疾病的诊断和治疗提供新的思路。例如，在糖尿病研究中，氨基酸和中心碳代谢的异常与胰岛素抵抗和血糖调节紊乱密切相关。

5. 内源性类固醇激素的检测

检测意义：

内源性类固醇激素对人体至关重要。在生理功能方面，可调控代谢，包括糖皮质激素促进糖原异生维持血糖稳定，盐皮质激素调节电解质平衡；还能维持生殖系统正常运作，如女性的雌激素和孕激素以及男性的睾酮分别在各自生殖系统中发挥关键作用。此外，在免疫调节中，糖皮质激素可维持免疫系统平衡，抑制过度炎症反应。

在疾病诊断与鉴别诊断方面，可用于内分泌疾病、生殖系统疾病诊断以及肾上腺疾病鉴别。在疾病治疗与监测方面，能指导治疗方案调整和评估治疗效果。在生理功能研究方面，对生殖生理和应激反应机制研究发挥关键作用。