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氨基酸靶向代谢组学

氨基酸靶向代谢组学

  • 所属分类:代谢组学技术服务
  • 浏览次数:
  • 发布日期:2021-08-10 15:45:34
  • 产品概述
  • 案例解析

氨基酸(Amino acids)及其衍生物是在分子中既含有氨基同时又含有羧基的一类化合物。在生物体内以游离或结合状态出现。游离氨基酸分布于一切动物细胞及体液内,而结合氨基酸主要是蛋白质及肽类的基本组成成分。构成人体及其蛋白质的氨基酸的种类有20 种,大致可以分为三类:必需氨基酸、半必需氨基酸和非必需氨基酸。不同类型疾病患者体内氨基酸的平衡状态与健康个体体内维持的状态通常不同。总体来说,人体的 20% 是由氨基酸和他们的代谢物构成,在许多代谢通路中作为底物和调控因子起着重要的作用。氨基酸分析在生物化学、食品科学、临床医学、饲料科学、化工等领域具有重要作用。


靶向产品列表


技术优势

1、高通量,可同时对多种氨基酸进行定性定量分析;

2、定量准确,重复性好;

3、灵敏度高,检测限低;

4、先进的质谱平台,完善的服务体系。


应用方向

氨基酸靶向代谢组学应用方向

代谢调控途径分析,病理机制研究,药物毒理学评价,植物生长发育研究,食品科学与营养学研究。


推荐文献列表

文献案例


背景介绍:

代谢综合征(MetS)是一系列相互关联的代谢风险因素,包括肥胖、高脂血症、胰岛素抵抗和肝脂肪变性。在西方国家,MetS 至少影响了 30%的成年人,且与 2 型糖尿病、动脉粥样硬化和冠心病发病率增加有关。越来越多的证据表明,肠道菌群和 MetS 伴随的表型转移之间存在因果关系。而这些关联可能通过代谢物介导,尤其是支链氨基酸(BCAAs),因为许多细菌都能够调节 BCAA 的生物合成、转运和代谢。但是,关于“针对肠道菌群进行药物治疗”是否可以有效治疗 MetS 以及BCAA 水平是否与药物干预的疗效相关的研究甚少。流行病学研究表明,类黄酮食物的摄入量与降低 MetS 之间存在正相关关系。该研究旨在探讨从柑橘皮中提取的多甲氧基黄酮提取物(PMFE)是否可作为潜在益生元调节肠道菌群,改善氨基酸代谢,从而有效减轻高脂饮食诱导的代谢综合征。


研究思路


结果速递

基于LC-MS的非靶向代谢组学分析表明,正常组、组HFD模型组和PMFE干预组存在明显的粪便代谢物聚类。与正常小鼠相比,HFD 模型组有 68 个代谢物上调,23 个代谢物下调;PMFE 干预后,有 24 种代谢物变化出现逆转(其中 9 个上调,15 个下调)。通路富集分析显示 PMFE 干预主要涉及缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解通路,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成通路。在血清代谢组中也出现相似的变化趋势。

图 1. 差异代谢组聚类热图


基于 GC-MS 对粪便和血清样品中的氨基酸进行了靶向代谢组学验证。与正常小鼠相比,HFD 组粪便和血清中缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸水平显著升高,而 PMFE 干预则抑制了HFD 组中上述氨基酸水平的升高。Spearman 相关性分析表明,这些氨基酸水平与代谢特征(包括体重增加、血脂和胰岛素抵抗)呈正相关。

对粪便样本的 16S rDNA 测序结果表明,PMFE 可调节 HFD 小鼠肠道菌群,从而产生与正常喂养小鼠相似的菌群组成。PMFE 以肠道菌群依赖性方式,调节循环中氨基酸浓度保护小鼠免受饮食诱导的 MetS 损害。另外,PMFE 可诱导卵形拟杆菌(Bacteroides. ovatus)富集,调节循环氨基酸浓度,从而减轻饮食引起的肥胖和代谢紊乱。因此该研究结果表明,柑橘类 PMFE 可以通过调节肠道菌群来调节氨基酸代谢,从而减弱 MetS。

图 2. 粪便中异亮氨酸,亮氨酸,缬氨酸,苯丙氨酸,丝氨酸和酪氨酸的相对丰度。

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