代謝組學是研究關于生物體被擾動后（如基因的改變或環(huán)境變化后）其代謝產物（內源性代謝物質）種類、數量及其變化規(guī)律的科學。代謝組學著重研究的是生物整體、組織的內源性代謝物質的代謝途徑及其所受內在或者外在因素的影響及隨時間變化的規(guī)律。代謝組學通過揭示內在和外在因素影響下代謝整體的變化軌跡來反映某種病理生理過程中所發(fā)生的一系列生物事件。代謝組學在系統(tǒng)生物學的末端。以人體為例，對基因序列信息研究是基因組學的范疇。轉錄組學研究基因在外在或內在環(huán)境刺激下不同的表達?；蛐畔⒎g成蛋白質后，各種蛋白的形狀、功能、相互關系是蛋白組學的研究范疇。各種營養(yǎng)物質經過人體的消化、代謝后的代謝物，就是代謝組學的研究范圍。代謝組學的代謝物的種類要遠小于基因和蛋白的數目。上海GC-MS非靶向代謝組學質譜分析

代謝組學的研究對象與層次有哪些？一般來說，代謝組學關注的對象是分子量在1000以下的小分子化合物。根據研究的對象和目的不同，科學家將生物體系的代謝產物分析分為4個層次：代謝物靶標分析：某一個或幾個特定組分的定性和定量分析，如某一類結構、性質相關的化合物（氨基酸、有機酸、順二醇類）或者某一代謝途徑的所有中間產物或多條代謝途徑的標志性組分。代謝物指紋分析：同時對多個代謝物進行分析，不分離鑒定具體單一組分。代謝輪廓分析：限定條件下對生物體內特定組織內的代謝產物的快速定性和半定量分析。代謝組分析：對生物體或體內某一特定組織所包含的所有代謝物的定量分析，并研究該代謝物組在外界干預或病理生理條件下的動態(tài)變化規(guī)律。四川非靶向代謝組學分析研究代謝組學技術可應用于藥物毒理學。

代謝組學樣品收集方法及所需樣本量是什么？根據不同的檢測要求，需要配合不同的樣本量和樣本采集方法，常規(guī)的方法和單個樣本量如下：(1) 微生物和細胞樣本：細胞迅速猝滅細胞并冷凍保存；單個樣本細胞數量要求10^6。(2) 動物體液（如尿、血、組織、唾液）：采樣后要迅速預處理，如加入抗凝血劑、防腐劑，并立即冷凍處理（-80 ℃）；單個樣本要求體積為10μL。(3) 植物樣本：采集后迅速冷凍（液氮），然后轉入-80℃保存，單個樣本要求質量為50mg。

代謝組學：代謝組學 （metabolomics）的出現是生命科學研究的必然。是對某一生物或細胞中相對分子量小于1,000的小分子代謝產物進行定性和定量分析的一門新學科。代謝組作為系統(tǒng)生物學的重要組成部分，在臨床醫(yī)學領域具有普遍的應用前景。 代謝產物是基因表達的產物，在代謝酶的作用下生成。雖然與基因或蛋白質相比，代謝產物較小，但是不能形成代謝產物的細胞是死細胞，因此不能小看代謝產物的重要性。 研究人員通過對機體代謝產物的深入研究，可以判斷機體是否處于正常狀態(tài)，而對基因和蛋白質的研究都無法得出這樣的結論。事實上，代謝組學研究已經能診斷出一些代謝類疾病，如糖尿病、肥胖癥，代謝綜合癥。目前，已經研究清楚的普通代謝途徑包括三羧酸循環(huán)（TCA），糖酵解，花生四烯酸 （AA）/炎癥途徑。代謝組學主要技術手段是色譜（HPLC，GC）。

什么是非靶向代謝組學、靶向代謝組學？(1) 非靶向代謝組學（Untargeted metabolomics）即非目標代謝組學或發(fā)現代謝組學，無偏向性地對所有小分子代謝物（一般相對分子量小于1000）同時進行檢測分析的代謝組學。(2) 靶向代謝組學（Trgeted metabolomics）則為目標性代謝組學，著重對于設定好的目標代謝物進行定性、量檢測分析和研究。相比于其他組學，代謝組學有哪些特殊的優(yōu)勢？系統(tǒng)生物學有基因組學、轉錄組學、蛋白組學和代謝組學。代謝組學作為系統(tǒng)生物學的一個重要的分支，與其他組學相比有著其特有的優(yōu)勢，主要體現在以下幾點：(1) 基因與蛋白質表達的微小變化會在相應代謝物水平上得到放大，更容易被檢測。(2) 代謝物的種類要遠小于基因和蛋白的數目。(3) 可與生物表型變化建立直接相關性。代謝組學先進分析檢測技術結合模式識別和**系統(tǒng)等計算分析方法是代謝組學研究的基本方法。上海GC-MS非靶向代謝組學質譜分析

代謝組學作為系統(tǒng)生物學的一個重要的分支，與其他組學相比有著其特有的優(yōu)勢。上海GC-MS非靶向代謝組學質譜分析

代謝組學如何控制臨床樣本的質量？對于臨床的樣本建議每組比較低的25個生物學重復，達到30例以上比較好。因為臨床樣本受外界環(huán)境和遺傳背景影響較大，需要很多生物學重復來消除這些外在影響。此外，在樣本收集過程中，應保持收養(yǎng)的時間段和操作程序盡可能一致。代謝組學樣本收集取樣基本原則：表示性和一致性：驗組與對照組樣本在取材部位、時間處理等方面盡可能保持一致，從而保證實驗的可信度；迅速性：操作過程迅速，很大限度縮短樣本采集到實驗的時間；低溫原則：所有樣本離體后，分離步驟應在4℃或冰上進行，分離好的樣本立即存于-80℃，以免樣本產生進一步代謝活動。上海GC-MS非靶向代謝組學質譜分析

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