生物样本代谢途径分析

检测项目

氨基酸代谢谱分析：定量检测样本中20种以上基础氨基酸及其衍生物，评估蛋白质合成与降解、能量供应等核心代谢状态。

脂肪酸氧化与合成分析：测定短链、中链、长链游离脂肪酸及酰基肉碱水平，揭示细胞能量代谢与脂质稳态的关键信息。

三羧酸循环中间产物分析：精准定量柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸等循环中间物，直接反映细胞有氧呼吸与能量产生的效率。

糖酵解与磷酸戊糖途径分析：检测葡萄糖、乳酸、丙酮酸及核糖-5-磷酸等代谢物，评估糖分解产能与核酸合成前体供应能力。

核苷酸代谢物分析：分析嘌呤、嘧啶及其核苷、核苷酸的水平，用于研究细胞增殖、凋亡及遗传物质合成状况。

神经递质及其前体分析：定量多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸、GABA等物质，关联神经系统功能与相关代谢途径的异常。

胆汁酸谱分析：全面检测初级与次级胆汁酸，评价肝脏合成功能、肠道菌群代谢活性及脂质消化吸收过程。

尿素循环代谢物分析：测定鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸及氨水平，诊断氨解毒能力与氮代谢平衡，关联肝肾功能。

抗氧化物质与氧化应激标志物分析：量化谷胱甘肽、维生素C/E、丙二醛等，评估机体氧化还原平衡与自由基清除能力。

肠道菌群相关代谢物分析：检测短链脂肪酸（如丁酸、丙酸）、吲哚类、苯酚类化合物，反映肠道微生物的代谢活动及其与宿主的互作。

检测范围

人类血清与血浆：最常用的生物样本之一，蕴含丰富的系统性代谢信息，适用于疾病生物标志物发现与营养状况评估。

动物组织匀浆液：如肝脏、脑、肌肉等，用于研究特定器官或组织的局部代谢特征及在整体生理病理中的作用。

细胞培养上清与裂解液：用于体外细胞模型研究，可动态监测药物处理、基因编辑等干预下细胞代谢通路的即时响应。

尿液：样本易得且无创，代谢物浓度范围宽，能反映机体近期的整体代谢变化和某些终产物的排泄情况。

脑脊液：直接反映中枢神经系统的生化环境，对于神经退行性疾病、脑肿瘤等神经系统疾病的代谢研究至关重要。

唾液：一种非侵入性样本，可用于口腔代谢组学、激素水平监测以及部分系统性疾病的便捷筛查。

植物组织提取物：应用于植物生理学、抗逆性研究及药用植物活性成分的生物合成途径解析。

微生物发酵液：用于工业微生物的代谢工程研究，优化菌种性能以提高目标产物（如抗生素、酶）的产量。

粪便样本：是研究肠道微生物组代谢功能的直接材料，对于理解菌群失调与宿主健康关系具有重要意义。

石蜡包埋组织切片：通过空间代谢组学技术，可在保存组织形态结构的同时，原位分析特定区域的代谢物分布。

检测方法

液相色谱-质谱联用：当前代谢组学的主流平台，尤其擅长分析热不稳定、难挥发性及大极性化合物，灵敏度与选择性俱佳。

气相色谱-质谱联用：适用于挥发性或经衍生化后可挥发的代谢物（如有机酸、糖类），具有高分辨率和成熟的谱库支持。

毛细管电泳-质谱联用：对离子型化合物和极性代谢物分离效率极高，所需样本量少，常作为LC-MS的有效补充。

核磁共振波谱法：一种无损伤、无需复杂前处理的定量方法，能提供丰富的结构信息并实现绝对定量，但灵敏度相对较低。

超高效液相色谱法：采用小颗粒填料色谱柱，大幅提高分离速度、分辨率和灵敏度，是复杂生物样本分离的首选色谱技术。

三重四极杆质谱多反应监测：在质谱检测中采用MRM模式，针对目标化合物实现超高灵敏度和准确定量，常用于靶向代谢组学。

高分辨率质谱全扫描：利用Orbitrap或TOF等高分辨质谱进行非靶向全扫描，可同时检测数千种代谢物，用于发现新的差异物。

稳定同位素示踪技术：使用13C或15N标记的底物喂养细胞或生物体，通过追踪标记原子在代谢网络中的流向，定量解析通量。

衍生化预处理技术：通过化学修饰提高目标代谢物的挥发性、稳定性或质谱响应，以扩展GC-MS/LC-MS的检测覆盖范围。

多元统计分析