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代谢组学前沿与热点——定性代谢流解决方案

2016.7.22

　　作为代谢组学领域先进解决方案的一贯领导者，安捷伦近期隆重推出了全新的定性代谢流解决方案—— MassHunter VistaFlux 工作流程，旨在关注代谢组学的前沿和热点，提供更快、更准、更完整的高效工作流程，助力科研工作者拓展组学研究的精度与深度。

　　下面将从五个方面助您了解定性代谢流及安捷伦 VistaFlux 工作流程：

　　1. 定性代谢流分析的重要性

　　代谢组学研究代谢物的丰度变化及其可能被激活的通路，但往往一个代谢物参与多条通路有着重要的生物学功能而其强度并不发生变化；另外，有丰度变化的代谢物在生物途径中是何如生成的代谢组学本身并不能很好的回答，而了解代谢物如何产生却可以获得生物系统中与其功能相关的大量信息。

　　定性代谢流分析针对特定的通路，能告诉你代谢物是怎么形成的，从哪里参与哪一条通路，这样的信息能够解释很多生物系统中与功能相关的大量生物学问题。定性代谢流与代谢组学的结合，无疑可以为生物研究回答更多的疑难问题，将代谢组学的研究提升到更高的水平和层次。

图1. 通路中 IDH2 酶发生突变，癌代谢物2-羟基戊二酸（ 2-hydroxyglutarate ）的异常变化是经由何种代谢途径产生，定性代谢流分析可以很好的完成示踪 [1] 。

　　2. 定性代谢流实验如何开展及目前面临的瓶颈

　　定性代谢流采用同位素示踪实验来追踪重同位素在通路中的流向，测定特定代谢网络中的代谢物被重同位素的取代情况来完成示踪，通常可以选择 13C、15N、2H 等合成的示踪剂。

　　目前定性代谢流分析缺少完善的自动化工作流程，手动的数据处理过程繁琐、耗时，且在示踪实验中因为天然同位素分布及示踪剂纯度等干扰导致数据提取存在不完整、不精确和假阳性高等问题，另外，示踪结果在通路中的可视化往往也需要手动绘制。

　　3. 安捷伦 VistaFlux 定性代谢流解决方案

　　安捷伦VistaFlux定性代谢流软件方案针对目前的分析瓶颈，整合四大功能软件 Pathways to PCDL, PCDL Manager, Profinder 及 Omix Premium ,自动化完成定性代谢流全流程的数据分析需求：目标通路靶标代谢物示踪列表的自动生成、同位素异数体( Isotopologues )丰度信息的完整提取及校正、提取结果在通路中的可视化及统计学分析。

图2. Agilent MassHunter VistaFlux软件解决方案[2]

　　安捷伦 VistaFlux 软件解决方案与安捷伦高分辨 TOF/QTOF 平台的整合形成定性代谢流从数据采集到数据分析完备的工作流程 [2] 。

图3. Agilent VistaFlux 定性代谢流工作流程[2]

　　值得一提的是，定性代谢流分析的对象是同位素异数体，同一化合物的不同同位素异数体色谱共流出，且因为取代的程度不同丰度变化的动态范围会很大。因此，数据采集对仪器平台会提出一些特别的要求：首先要确保同位素的测量准度，其次要确保质谱谱图内的宽动态范围，再有就是测定的质量精度。安捷伦飞行时间高分辨质谱平台一贯在质量精度、同位素测定的保真度及动态范围上有极佳的口碑，是定性代谢流分析的极佳选择。

　　4. 安捷伦 VistaFlux 的特点

　　更快、更准、更完整。相比目前手动定性代谢流数据的处理流程， VistaFlux 基于安捷伦 TOF/QTOF 仪器获取的高质量原始数据，将把目前定性代谢流分析耗时、手动、易出现假阳性结果的数据处理流程，简化成自动化、易用、结果精准的高效完整流程。 VistaFlux 将数据处理时间可以从数天降低到数分钟，极大的提高了分析的效率！

　　5. 安捷伦 VistaFlux 与安捷伦全流程代谢组学解决方案及 Seahorse 整合

　　安捷伦一直作为代谢组学的领导者，提供靶向代谢组学及非靶向代谢组学不同质谱平台（ LCMS/GCMS/ICPMS ）的全流程解决方案； 2015 年安捷伦又有了 Seahorse XF 产品的并入，提供独特的细胞能量表型测试解决方案。 VistaFlux 将与安捷伦代谢组学及 Seahorse 结合，最终将提供从分子水平到功能验证深度生物学研究的整体解决方案。

图4. AgilentVistaFlux 与代谢组学及 Seahorse 平台的整合

　　VistaFlux 是安捷伦全面代谢组学产品平台的最新成员，提供更快、更准、更完整的高效定性代谢流解决方案，与安捷伦已有代谢组学及 Seahorse 平台的整合无疑会将代谢研究提升到更高的层次和水平！

　　参考文献：

　　 13C-Glutamine Qualitative Flux Analysis of a Chondrosarcoma Cell Line Using Agilent VistaFlux. Agilent Technologies, publication number 5991-6810EN.

　　 Agilent MassHunter VistaFlux for Qualitative Flux Analysis. Agilent Technologies, publication number 5991-6756EN.

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安捷伦科技生命科学

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