代謝組學前沿與熱點——定性代謝流解決方案

　　作為代謝組學領域先進解決方案的一貫領導者，安捷倫近期隆重推出了全新的定性代謝流解決方案—— MassHunter VistaFlux 工作流程，旨在關注代謝組學的前沿和熱點，提供更快、更準、更完整的高效工作流程，助力科研工作者拓展組學研究的精度與深度。

　　下面將從五個方面助您了解定性代謝流及安捷倫 VistaFlux 工作流程：

　　1. 定性代謝流分析的重要性

　　代謝組學研究代謝物的豐度變化及其可能被激活的通路，但往往一個代謝物參與多條通路有著重要的生物學功能而其強度并不發生變化；另外，有豐度變化的代謝物在生物途徑中是何如生成的代謝組學本身并不能很好的回答，而了解代謝物如何產生卻可以獲得生物系統中與其功能相關的大量信息。

　　定性代謝流分析針對特定的通路，能告訴你代謝物是怎么形成的，從哪里參與哪一條通路，這樣的信息能夠解釋很多生物系統中與功能相關的大量生物學問題。定性代謝流與代謝組學的結合，無疑可以為生物研究回答更多的疑難問題，將代謝組學的研究提升到更高的水平和層次。

圖1. 通路中 IDH2 酶發生突變，癌代謝物2-羥基戊二酸（ 2-hydroxyglutarate ）的異常變化是經由何種代謝途徑產生，定性代謝流分析可以很好的完成示蹤 [1] 。

　　2. 定性代謝流實驗如何開展及目前面臨的瓶頸

　　定性代謝流采用同位素示蹤實驗來追蹤重同位素在通路中的流向，測定特定代謝網絡中的代謝物被重同位素的取代情況來完成示蹤，通常可以選擇 13C、15N、2H 等合成的示蹤劑。

　　目前定性代謝流分析缺少完善的自動化工作流程，手動的數據處理過程繁瑣、耗時，且在示蹤實驗中因為天然同位素分布及示蹤劑純度等干擾導致數據提取存在不完整、不精確和假陽性高等問題，另外，示蹤結果在通路中的可視化往往也需要手動繪制。

　　3. 安捷倫 VistaFlux 定性代謝流解決方案

　　安捷倫VistaFlux定性代謝流軟件方案針對目前的分析瓶頸，整合四大功能軟件 Pathways to PCDL, PCDL Manager, Profinder 及 Omix Premium ,自動化完成定性代謝流全流程的數據分析需求：目標通路靶標代謝物示蹤列表的自動生成、同位素異數體( Isotopologues )豐度信息的完整提取及校正、提取結果在通路中的可視化及統計學分析。

圖2. Agilent MassHunter VistaFlux軟件解決方案[2]

　　安捷倫 VistaFlux 軟件解決方案與安捷倫高分辨 TOF/QTOF 平臺的整合形成定性代謝流從數據采集到數據分析完備的工作流程 [2] 。

圖3. Agilent VistaFlux 定性代謝流工作流程[2]

　　值得一提的是，定性代謝流分析的對象是同位素異數體，同一化合物的不同同位素異數體色譜共流出，且因為取代的程度不同豐度變化的動態范圍會很大。因此，數據采集對儀器平臺會提出一些特別的要求：首先要確保同位素的測量準度，其次要確保質譜譜圖內的寬動態范圍，再有就是測定的質量精度。安捷倫飛行時間高分辨質譜平臺一貫在質量精度、同位素測定的保真度及動態范圍上有極佳的口碑，是定性代謝流分析的極佳選擇。

　　4. 安捷倫 VistaFlux 的特點

　　更快、更準、更完整。相比目前手動定性代謝流數據的處理流程， VistaFlux 基于安捷倫 TOF/QTOF 儀器獲取的高質量原始數據，將把目前定性代謝流分析耗時、手動、易出現假陽性結果的數據處理流程，簡化成自動化、易用、結果精準的高效完整流程。 VistaFlux 將數據處理時間可以從數天降低到數分鐘，極大的提高了分析的效率！

　　5. 安捷倫 VistaFlux 與安捷倫全流程代謝組學解決方案及 Seahorse 整合

　　安捷倫一直作為代謝組學的領導者，提供靶向代謝組學及非靶向代謝組學不同質譜平臺（ LCMS/GCMS/ICPMS ）的全流程解決方案； 2015 年安捷倫又有了 Seahorse XF 產品的并入，提供獨特的細胞能量表型測試解決方案。 VistaFlux 將與安捷倫代謝組學及 Seahorse 結合，最終將提供從分子水平到功能驗證深度生物學研究的整體解決方案。

圖4. AgilentVistaFlux 與代謝組學及 Seahorse 平臺的整合

　　VistaFlux 是安捷倫全面代謝組學產品平臺的最新成員，提供更快、更準、更完整的高效定性代謝流解決方案，與安捷倫已有代謝組學及 Seahorse 平臺的整合無疑會將代謝研究提升到更高的層次和水平！

　　參考文獻：

　　 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.