代謝組學
捕捉表型變化的直接訊號，精確量化代謝產物，直觀反映生物體的生理狀態響應。
非靶向代謝組
非靶向代謝組學（Untargeted Metabolomics）亦稱非目標代謝組學或發現代謝組學，為無偏倚地同時檢測分析所有小分子代謝物的代謝組學。用於檢測生物樣品總體代謝物資訊並定量，對不同處理或生理狀態樣品分組，經非靶向方法檢測找出組別差異代謝產物，供後續生理機制研究。透過高通量檢測技術全面研究樣本中所有內源性代謝物，系統反映機體於生理或病理狀態下的代謝變化，為解析疾病機制、發現生物標誌物提供重要線索。
原理介紹
LC-MS 非靶代謝組學實驗流程含實驗檢測與資料分析兩大部分，實驗部分主要包括實驗設計、樣本準備、代謝物萃取、代謝物檢測；資料分析主要包括差異代謝物篩選及代謝路徑分析。每一步驟嚴格把關、標準化操作，從根本確保高品質資料產出。資料分析內容主要包括多變量統計分析、單變量統計分析、差異代謝物篩選與差異代謝物之路徑分析。
文獻案例
《Nature Communications》所刊 “Knowledge and data-driven two-layer networking for accurate metabolite annotation in untargeted metabolomics” 針對非靶向代謝組學中代謝物註釋效率低、覆蓋有限的瓶頸，開發新一代代謝組規模化註釋技術 MetDNA3，經知識與資料雙層代謝網絡相互驅動，實現代謝物化學結構高覆蓋率與高準確度註釋。MetDNA3 整合圖神經網絡預測的代謝反應網絡（知識網絡）與質譜實驗資料（資料網絡），經預映射與遞迴傳播式迭代註釋，避免傳統方法中冗餘的母離子匹配與碎裂質譜計算。相較 MetDNA2，MetDNA3 運算效率提升約 14 倍（每資料集平均運算時間從 1082 分鐘縮短至 77 分鐘）；於多種生物樣本測試中，註釋覆蓋率提升至 68.1%，正確率提升至 84.4%，成功註釋 1,652 個種子代謝物及超過 12,500 個潛在代謝物（含 9,410 個已知代謝物與 3,098 個未知代謝物）。MetDNA3 為代謝組學研究提供高效、準確的註釋工具，顯著拓展非靶向代謝組學的代謝物覆蓋範圍，為疾病機制研究、生物標誌物發現等領域提供關鍵技術支撐。
送樣標準
≥200mg
≥200μL
≥200μL
≥200mg
≥200mg
≥200μL
菌體沉澱濕重≥200mg
交付內容
資料品質控制報告
樣本品質：代謝物萃取量、回收率、純度； 質譜檢測品質：代謝物特徵峰數量、Q30 比例、質量精度； 前處理品質：峰對齊率、生物學重複相關性、QC 樣本聚類效果。
代謝物鑑定與註釋結果
鑑定清單：高信賴度代謝物之名稱、分子量、化學式、保留時間、二級碎片匹配得分； 定量矩陣：代謝物峰面積/峰高定量值、正規化後表達量、組間 FC 值、P 值、VIP 值； 資料庫註釋：關聯 HMDB、METLIN、KEGG、NIST 等資料庫，提供代謝物結構資訊、亞細胞定位、生物功能描述； 差異代謝物篩選：顯著差異代謝物清單、火山圖、熱圖、PCA/OPLS-DA 得分圖。
功能分析結果
代謝路徑富集：KEGG 富集散點圖（Top20 路徑）、代謝路徑圖； 代謝網絡分析：差異代謝物關聯網絡示意圖； 標誌物篩選：ROC 曲線分析、標誌物組合最佳化結果。
分析與解讀報告
核心結論：樣本代謝組整體差異特徵、關鍵差異代謝物集合、核心代謝路徑變化、潛在標誌物候選； 結果解讀：差異代謝物與研究表型關聯、代謝重編程機制假說； 建議方案：後續驗證方向、多組學聯合分析建議。
常見問題
有顯著影響，須提前規避與處理：①溶血影響：紅血球破裂釋出血紅蛋白、腺苷、乳酸等內源性代謝物，掩蓋血清中低豐度代謝物，且血紅蛋白抑制質譜離子化；②脂血影響：血清中甘油三酯、膽固醇過多，干擾代謝物分離與檢測；③處理方案：採樣時避免劇烈震盪，及時離心分離，嚴格排除溶血、脂血樣本；若無法重新採樣，溶血樣本可經血紅蛋白去除試劑盒處理，脂血樣本可經超速離心去除脂質層。
多重驗證確保定性可靠性：①一級驗證：精確分子量匹配；②二級驗證：二級碎片離子與資料庫比對得分≥80 分；③保留時間驗證：與標準品保留時間偏差≤0.2 分鐘；④交叉驗證：不同分離技術或不同質譜平台交叉鑑定；⑤信賴度分級：依匹配證據將代謝物分為確認鑑定、高信賴度鑑定、推測鑑定。
