临床代谢组学|新型的代谢组学技术( 三 ) 随着代谢组学技术不断发展、「问人人知识网」

5. 当前代谢流研究遇到的问题及解决方法
遇到的问题主要包括：组织异质性，真核生物代谢的区室特征，以及未建立单细胞和单细胞器代谢组学方法。
解决方法主要的有：
(1) 在代谢猝灭和代谢物提取之前，使用荧光激活细胞分选术（即FACS）根据细胞类型特异性标记物对异种细胞群体进行预分选。
(2) 采用在全细胞中快速分离线粒体和溶酶体组分的方法来探测这些细胞器的代谢。或者基于线粒体的表位标记以通过磁免疫沉淀进一步分离。
(3) 质谱成像（即MSI）空间代谢组学也许是应用最广泛的技术，具有在亚细胞（甚至亚细胞器）分辨率下表征代谢物水平和同位素标记模式的能力。当前基于MSI的方法是还需要在空间分辨率，代谢物覆盖范围和灵敏度之间进行必要的权衡。但是，可以预期， MSI仪器的不断改进，以及更高效的电离方法和替代采样方法的发展，将很快使单细胞示踪剂分析和代谢组学在体内代谢研究中成为常规应用。
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二、代谢流研究示例

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1. 实验材料：
CRC（结直肠癌）组织样本
正常组织样本
2. 研究方法：
此研究通过质谱和基于13C的代谢通量分析，确定谷氨酰胺依赖的三羧酸（TCA）循环回补是 SIRT5 调控大肠癌细胞的主要代谢途径。还揭示了 SIRT5 对 GLUD1 脱戊酰化和功能激活的调节作用，表明 SIRT5 是大肠癌潜在的治疗靶点。
3. 研究结果：

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SIRT5 下调导致 TCA 循环和谷氨酰胺代谢发生变化，包括谷氨酸丰度增加和 – 酮戊二酸（-KG）水平降低。几乎所有 TCA 循环中间产物的急剧减少。
谷氨酰胺被代谢为 -KG ，它提供碳的临界入口点，为 TCA 循环提供燃料，并支持癌症中的合成代谢过程。这些结果使我们推测 SIRT5 可能在调节肿瘤谷氨酰胺代谢中起作用，从而影响 TCA 循环代谢产物的丰度。
三、谱领生物代谢流服务方案：
如果您对于代谢流很感兴趣，也可以通过谱领生物获取进一步的相关知识或咨询服务。
谱领生物可提供国际一流的代谢流组学服务，主要基于稳定同位素标记实验（即同位素示踪），其原理是将同位素标记底物掺入代谢网络的中间体中，除了用于定量确定代谢网络中的流量结构外，还可用于代谢流量的定性评估，如：代谢途径对某些碳源的依赖性以及在节点将流量分布在不同的路径。代谢流组学是评估代谢反应速率的有力工具，为分析代谢流量提供一种解决方案，可让我们深入了解代谢网络的代谢流量，并有助于理解代谢的改变对病理的贡献。