全新一代Orbitrap Exploris 系列超高分辨质谱在代谢流中的应用

机体的生命活动由功能基因-编码蛋白-代谢调控所支撑，代谢物作 为基因调控网络的最下游阶段，在疾病健康、植物学领域、食品营 养乃至环境毒理方面都发挥着极大的作用，吸引着越来越多的科学 家们尝试从代谢的角度进行多方面多层次的研究。目前，代谢物作 为在分子水平上对生物表型动态和敏感的测量手段已被广泛接受， 使得代谢组学成为精准医疗的重要组成部分，在疾病生理病理相关 过程、生物标志物、机制探索以及新的治疗靶点研究中具有良好的 应用前景[1-5]。 然而在常规的代谢组学分析中，通过代谢物丰度的测量的结果不能 准确提供有关细胞内代谢率和代谢途径活性的信息[6]。例如，代谢 物积累可能来源于上游物质产量的增加，也可能来自于下游物质消 耗量的减少。同时应注意的是，生物体内的代谢物来源可能存在多 条路径，因此代谢物丰度的变化也可能来源于已知或未知的其他代 谢通路。因此，单纯从代谢物丰度变化的显著程度来解释疾病发生 发展的过程，存在很大的不确定性。 代谢流量分析通过使用稳定同位素示踪剂进行生物体实验，检测生 物样本中的代谢物水平以及稳定同位素标记的状态，从而推断代谢 物流经的通路及流量，提供相关代谢物在某一通路的动态变化信 息。这项技术已成为近年来的研究热点技术之一，在肿瘤、糖尿病 等疾病机制研究中得到广泛的应用。