上一講簡(jiǎn)略介紹了代謝組學(xué)的研究對(duì)象及其兩大技術(shù)（靶向及非靶向技術(shù)）。【查看】

代謝組學(xué)是效仿基因組學(xué)和蛋白組學(xué)的研究思想，對(duì)生物體內(nèi)所有代謝產(chǎn)物進(jìn)行定性定量分析，以探求代謝變化與生理病理的相對(duì)關(guān)系。

自上世紀(jì) 90 年代，Steven Oliver 教授和 J.Nicholson 教授分別提出 metabolome 和 metabonomics 概念后代謝組學(xué)作為一門獨(dú)立學(xué)科得到迅速發(fā)展。經(jīng)近 20 年的技術(shù)積累，代謝組學(xué)技術(shù)逐步成熟。本篇作為代謝組學(xué)系列（課題設(shè)計(jì)、樣本采集、平臺(tái)選擇、數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）之一，將從課題設(shè)計(jì)入手進(jìn)行詳細(xì)介紹。

代謝組學(xué)研究方向圖

如上圖，代謝組學(xué)中常見(jiàn)的目的主要有兩個(gè)，一是對(duì)不同組群樣本進(jìn)行分析，篩選差異代謝產(chǎn)物，確定 biomarker；二是將代謝組學(xué)數(shù)據(jù)與其他組學(xué)數(shù)據(jù)相整合，在定位到差異小分子的基礎(chǔ)上，上溯至關(guān)鍵代謝通路，從而更加完善的解析生理病理等機(jī)制。

根據(jù)不同的研究目的，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)組別設(shè)置、選擇樣本來(lái)源、確定樣本數(shù)量、挑選適應(yīng)的數(shù)據(jù)分析方法。相較于其他組學(xué)研究，代謝組處于生命活動(dòng)的下游，動(dòng)態(tài)波動(dòng)性大，需要設(shè)置更多的生物學(xué)重復(fù)來(lái)降低組內(nèi)差異的影響，增加數(shù)據(jù)的可靠性。一般，微生物樣本由于培養(yǎng)環(huán)境比較一致，建議 6 - 8 個(gè)生物學(xué)重復(fù)即可；模式動(dòng)物及植物樣本，波動(dòng)略大，建議 8 -10 個(gè)生物學(xué)重復(fù)；臨床樣本，受影響因素太多（年齡、性別、飲食、病史等），建議至少 30 個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

上述兩種研究目的，截至到差異物篩選的分析流程基本是一致的，即不同組別的樣本檢測(cè)后的數(shù)據(jù)，經(jīng)多元統(tǒng)計(jì)分析尋找到差異代謝產(chǎn)物。此后的分析方法會(huì)有所差異。對(duì)于以生物標(biāo)志物尋找為課題目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)，以此結(jié)束即可；然而，如果想更進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行機(jī)理解析，則需要配合其他組學(xué)手段。

KEGG 多組學(xué)分析樣圖

多組學(xué)整合的理論支撐為系統(tǒng)生物學(xué)，即生物體系中的所有組成成分（基因、mRNA、蛋白和代謝產(chǎn)物等）在特定條件下是相互作用和相互關(guān)聯(lián)的，因而可以分析生物體系在某些因素的影響下整體變化的過(guò)程及規(guī)律。在基因組序列的基礎(chǔ)上完成生命編碼到生命過(guò)程的研究，將生物體系中各種分子的鑒別及其相互作用進(jìn)行途徑、網(wǎng)絡(luò)、模塊展示，對(duì)生物系統(tǒng)進(jìn)行全面解讀。

課題設(shè)計(jì)部分的分享大致如上啦，這部分主要是確定研究目標(biāo)，下次咱們將重點(diǎn)講述各類型樣本的收集~

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