空間代謝組-空間代謝學(xué)項(xiàng)目FAQ

空間代謝組學(xué)-空間代謝組項(xiàng)目FAQ1.空間代謝組的工作流程是什么？答：實(shí)驗(yàn)流程與技術(shù)流程如下圖所示。2.常見的質(zhì)譜成像技術(shù)MALDI-MSI和DESI-MSI的區(qū)別和優(yōu)勢是什么？答：（1）MALDI-MSI的基本原理是將能吸337nm或355nm紫外激光的基質(zhì)分子通過空氣噴射或升華等沉積到組織切片上，并與切片表面的待測物混合形成共結(jié)晶，在激光照射下，過量的基質(zhì)共結(jié)晶被激發(fā)或蒸發(fā)成氣相，同時(shí)攜帶分析物進(jìn)入質(zhì)譜進(jìn)行檢測。它的優(yōu)勢在于比較適合于生物大分子分析，且靈敏度較高，分辨率可以達(dá)到5-100μm。（2）DESI-MSI在大氣壓下即可實(shí)現(xiàn)待測物分子的離子化和成像，基本原理是萃取溶劑在霧化氣和電壓的作用下形成電噴霧，并以一定角度噴掃樣品表面，當(dāng)二者接觸時(shí)溶劑可以快速地將待測物溶解并形成帶電液滴，隨后帶電液滴以合適的角度進(jìn)入質(zhì)譜進(jìn)樣口，從而被質(zhì)譜檢測。它的優(yōu)勢在于更適合于小分子分析，且不需要基質(zhì)溶液，樣品前處理簡單，實(shí)驗(yàn)在常壓下進(jìn)行，操作方便，但它的分辨率為50-100μm，對于遠(yuǎn)距離大體積樣品的檢測有一定難度。3.空間代謝組學(xué)與傳統(tǒng)的代謝組學(xué)區(qū)別是什么？答：傳統(tǒng)代謝組學(xué)主要闡述生物樣本中含有的代謝物整體含量的變化規(guī)律，缺少空間維度的信息。質(zhì)譜成像（MassSpectrometryImaging）即一種新型的分子影像技術(shù)，能夠直接從生物組織中獲得大量已知或未知的內(nèi)源性代謝物和外源性藥物等分子的結(jié)構(gòu)、含量和空間分布信息?？臻g代謝組學(xué)（Spatialmetabolomics）是整合質(zhì)譜成像和代謝組學(xué)技術(shù)，對內(nèi)源性和外源性代謝物的種類、含量和空間分布情況進(jìn)行精準(zhǔn)測定，從定性、定量、定位三個(gè)維度闡釋生物學(xué)效應(yīng)背后的物質(zhì)基礎(chǔ)，將組學(xué)信息從二維拓展至三維水平，從空間維度對代謝物進(jìn)一步確認(rèn)。4.空間代謝組學(xué)的主要應(yīng)用方向都有什么？答：（1）醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：不同組織器官在發(fā)育過程中的代謝調(diào)控機(jī)制；探究某種疾?。[瘤疾病、心腦血管疾病、肝病、神經(jīng)性疾病等）發(fā)生和發(fā)展的分子機(jī)制；藥物在生物體內(nèi)的組織分布信息以及療效機(jī)制研究；疾病的生物標(biāo)志物篩選與疾病的分子機(jī)制。（2）植物領(lǐng)域：揭示植物代謝物的組織分布規(guī)律和生物合成機(jī)制，揭示特定代謝物的生物合成定位；揭示植物組織器官在發(fā)育過程中的時(shí)空代謝特征；植物在逆境下的代謝反應(yīng)和抗逆機(jī)制；植物與微生物的互作機(jī)制研究；轉(zhuǎn)基因、基因沉默、基因敲除后代謝物變化的機(jī)制研究。（3）動(dòng)物領(lǐng)域：動(dòng)物胚胎、組織和器官在發(fā)育過程中的代謝調(diào)控機(jī)制；揭示代謝物在動(dòng)物組織的分布規(guī)律。5.空間代謝組學(xué)對生物學(xué)重復(fù)的要求是什么？答：大/小鼠的生物學(xué)重復(fù)建議≥3個(gè)，大型動(dòng)物的生物學(xué)重復(fù)建議≥5個(gè)，臨床樣本的生物學(xué)重復(fù)建議≥5個(gè)。6.空間成像的分辨率和定性的準(zhǔn)確性哪個(gè)更重要？答：兩個(gè)都重要?？臻g分辨率并非越高越好，客戶需要選擇能夠滿足自己研究目的，經(jīng)費(fèi)上又可控的空間分辨率?？臻g代謝組主要解決的是代謝物的空間定位問題，通過非靶向的方式獲得具有空間異質(zhì)性分布的m/z，后續(xù)針對目標(biāo)m/z通過原位二級進(jìn)行驗(yàn)證對代謝物進(jìn)行定性標(biāo)注。7.空間代謝組學(xué)的樣本可以保存多久？可以分批采樣嗎？答：可以分批采樣，樣本在-80℃條件下可以長期保存，樣本盡可能保存于低溫冰箱深處并保持與空氣隔離，可以有效防止外部水汽在樣本表面凝結(jié)形成冰晶或者凍融導(dǎo)致樣本結(jié)構(gòu)形態(tài)產(chǎn)生變化。8.可以直接送切片樣本進(jìn)行空間代謝組學(xué)分析嗎？答：可以，自制切片可以節(jié)省溝通時(shí)間，加快實(shí)驗(yàn)周期。需要注意的是空間代謝組學(xué)樣本需放置于導(dǎo)電載玻片上，如自制切片請?zhí)崆奥?lián)系我們寄送導(dǎo)電載玻片，標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電載玻片規(guī)格為2.5cm*7.5cm，切片放置區(qū)域?yàn)橄聢D紅框標(biāo)定的定位孔內(nèi)。9.什么樣本可以做空間代謝組學(xué)分析？空間代謝組學(xué)可以做液體樣本嗎？答：空間代謝組一般適用于新鮮的固體成型組織，不適合液體及不成型的樣本。通常檢測樣本大小在10mm×10mm左右，載玻片大小25mm×75mm以下的組織。需要注意樣本不能經(jīng)過福爾馬林浸泡、HE染色、熒光標(biāo)記等處理。福爾馬林固定會(huì)在樣品中發(fā)生交聯(lián)，使得它們無法用于電離，因此也不能是石蠟包埋（FFPE）的樣本。同時(shí)，樣本準(zhǔn)備過程中不可使用OCT（optimumcuttingtemperaturecompound）包埋劑，OCT中的聚合物在離子電離時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾峰，從而影響代謝物檢測。10.空間分辨率大小在生物樣本分析中的意義是什么？答：空間分辨率越小越容易發(fā)現(xiàn)獨(dú)特的代謝群體，同時(shí)分辨率越小越容易檢測到具有獨(dú)特代謝模式的細(xì)胞亞型或者區(qū)域，也可以避免受到其它細(xì)胞群體覆蓋，解釋組織代謝的異質(zhì)性。例如50μm空間分辨率成像單個(gè)像素大小為50μm*50μm，即每個(gè)像素點(diǎn)約是25個(gè)細(xì)胞的平均代謝物信息，100μm空間分辨率的每個(gè)像素約是100個(gè)細(xì)胞的平均代謝物信息。11.臨床樣本尺寸比較大,如何確保選取的組織是病灶部位？是根據(jù)HE染色嗎？答：是的，通過HE染色。做空間代謝組學(xué)在上機(jī)前，我們都會(huì)對一張切片進(jìn)行HE染色，確定了結(jié)構(gòu)后才會(huì)將連續(xù)切片上機(jī)進(jìn)行掃描以及后續(xù)的分析。且對于腫瘤組織做空間代謝組，客戶無需將癌和癌旁分割后再送樣，可以利用空間代謝組對一整塊的組織（包括癌和癌旁）實(shí)現(xiàn)同時(shí)成像。12.空間代謝組學(xué)如何發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵代謝物分子？答：（1）進(jìn)行代謝物分子空間共定位分析空間共定位分析是一種代謝物的空間相關(guān)性分析，選擇一種目標(biāo)代謝物后，進(jìn)行空間相關(guān)性計(jì)算，輸出與目標(biāo)代謝物空間表達(dá)趨勢一致的代謝物L(fēng)ist，可以幫助開展對該區(qū)域中代謝物表達(dá)模式和代謝網(wǎng)絡(luò)的分析工作。（2）代謝物統(tǒng)計(jì)學(xué)差異分析及生物信息學(xué)分析本部分主要針對代謝物含量開展單維與多維統(tǒng)計(jì)學(xué)分析、KEGG通路分析、表達(dá)量相關(guān)性分析、聚類熱圖、代謝物分類等分析。在空間代謝組學(xué)中，該分析目標(biāo)是指定區(qū)域或者切片，當(dāng)選擇好目標(biāo)區(qū)域后，通過算法整合區(qū)域中的代謝物含量后，開展后續(xù)分析。代謝物差異分析結(jié)果示例圖13.空間代謝組和傳統(tǒng)LC-MS代謝組的離子峰數(shù)有什么區(qū)別？答：空間代謝組學(xué)中的離子峰數(shù)是分析整張切片過程中所有被檢測到的離子峰數(shù)量。空間代謝組圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)由質(zhì)譜成像系統(tǒng)獨(dú)立檢測產(chǎn)生，所以每個(gè)像素點(diǎn)都會(huì)有自己相應(yīng)的代謝組信息，選擇不同的區(qū)域（像素集）會(huì)對應(yīng)不同的離子峰數(shù)量。而傳統(tǒng)的LC-MS代謝組一個(gè)樣本上機(jī)檢測到離子峰的數(shù)量是固定的，兩者是有一定區(qū)別的。14.結(jié)果輸出的離子峰數(shù)量是不是越多越好？答：不是，雖然檢測到的離子峰數(shù)量是評價(jià)空間代謝結(jié)果的重要指標(biāo)，但空間代謝組學(xué)檢測中很大一部分離子峰源自噪音和離子碎片，該類峰沒有實(shí)際意義，屬于無效峰，所以只計(jì)算總離子峰數(shù)量沒有意義，需要對信息進(jìn)行篩選過濾處理。15.空間代謝組學(xué)常見的數(shù)據(jù)分析內(nèi)容有什么？答：通過對空間代謝組學(xué)檢測到的質(zhì)譜成像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)