能量代谢定量分析

Energy Metabolomics Alysis

能量代谢定量分析
能量代谢定量分析
生命最基本的特征之一,是生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移、贮存和利用的过程。
能量代谢主要分为 TCA 三羧酸循环、糖酵解和磷酸戊糖途径。 TCA 三羧酸循环属于糖有氧氧化的第三阶段,糖的有氧氧化是机体生理情况下糖氧化供能的主要代谢方式,是生理活动的直接能源。糖酵解是人体组织 ( 特别是肌肉 ) 在无氧或氧供给不足的情况下 , 糖经过一系列的变化 , 分解成乳酸的过程 。磷酸戊糖途径是体内某些组织器官中糖代谢的一个旁路。
应用领域
● 肿瘤代谢机理 ● 免疫相关疾病 ● 代谢性疾病 ● 干细胞发育和分化
样本要求
● 植物、组织 > 100mg ● 粪便 > 180mg ● 尿液 > 150μL ● 细胞 > 107
案例分析

循环代谢物的定量流动组学

Quantitative Fluxomics of Circulating Metabolites

期刊:Cell Metabolism     影响因子:21.567
发表时间:2020年7月     发表单位:美国普林斯顿大学

研究背景

哺乳动物的器官由血液循环携带的营养物质滋养。这些营养素来自饮食和内部储存,在最终用作能量之前可以经历各种相互转化。在这里,我们开发同位素示踪、质谱和数学分析方法来确定循环营养的直接来源、它们的相互转化率,以及最终对 TCA 循环新陈代谢的组织特异性贡献。

研究设计和方法

采用高碳水化合物或生酮食物喂养和禁食小鼠,通过 15 种营养示踪剂计算循环代谢周期和组织三氯乙酸的输入。我们发现,大多数循环碳通量是由两个主要循环携带的:葡萄糖 - 乳酸和甘油三酯 - 甘油 - 脂肪酸。当饮食中相关营养素含量较低时,通过这些途径的无效循环就会很明显,食物选择就会对内部代谢活动产生强烈的影响。

图 1 循环周转率明显超过膳食流量,表明营养循环活跃

图 2 示踪研究可以测定 TCA 代谢物的直接来源

结论

本文所提出的体内通量定量方法广泛适用于不同的生理和疾病状态。

参考文献

Hui Sheng,Cowan Alexis J,Zeng Xianfeng et al. Quantitative Fluxomics of Circulating Metabolites.[J] .Cell Metab., 2020