代谢通路扰动实验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-12  

本检测系统阐述了代谢通路扰动实验这一前沿技术。文章详细介绍了该实验的核心检测项目、广泛的检测范围、主流的检测方法以及关键的仪器设备。通过模拟和干预生物体内的代谢网络,该技术能够精准解析代谢通路的动态变化、调控机制及其在生理病理过程中的作用,为疾病机制研究、药物靶点发现和合成生物学等领域提供了强大的工具。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

代谢物浓度定量分析:对细胞内特定代谢通路中关键中间产物和终产物的绝对或相对浓度进行精确测定。

代谢通量分析:通过同位素标记示踪技术,定量测定代谢网络中物质流的速率和方向。

酶活性测定:评估通路中关键催化酶的活力变化,反映其受扰动后的功能状态。

基因表达谱分析:检测与目标代谢通路相关的编码酶及调控因子的mRNA表达水平。

蛋白质表达与修饰分析:测定代谢酶和调控蛋白的表达量及磷酸化等翻译后修饰状态。

能量电荷与辅因子水平:监测ATP/ADP/AMP比例以及NADH/NAD+、NADPH/NADP+等核心辅因子的变化。

氧化还原状态评估:测量细胞内GSH/GSSG比值等指标,评估代谢扰动引起的氧化应激水平。

细胞增殖与活力检测:评估代谢扰动对细胞整体生长、存活和凋亡的影响。

同位素标记模式分析:解析经13C或15N等标记的前体物质在代谢网络中形成的同位素异构体分布。

代谢物-蛋白质相互作用:研究关键代谢物与调控蛋白(如转录因子)的结合情况。

检测范围

中心碳代谢通路:涵盖糖酵解、磷酸戊糖途径、三羧酸循环等提供能量和生物合成前体的核心网络。

氨基酸代谢通路:包括各类氨基酸的合成、分解及相互转化途径。

脂质代谢通路:涉及脂肪酸的合成与β-氧化、甘油三酯代谢、磷脂代谢及胆固醇合成等。

核苷酸代谢通路:涵盖嘌呤和嘧啶核苷酸的从头合成与补救合成途径。

能量代谢网络:包括线粒体氧化磷酸化、电子传递链活性及ATP生成效率的评估。

次级代谢产物合成通路:在微生物或植物中,研究抗生素、生物碱等特定化合物的生成途径。

药物代谢与解毒通路:重点关注细胞色素P450酶系等参与外源物质代谢的途径。

信号转导相关代谢物:检测如肌醇磷酸、鞘氨醇等具有信号分子功能的代谢物变化。

跨膜转运过程:评估营养物质和代谢产物跨细胞膜或细胞器膜转运速率的改变。

整体代谢组覆盖:采用非靶向策略,广泛检测细胞或组织中数百至数千种内源性小分子代谢物。

检测方法

液相色谱-质谱联用:高灵敏度、高分辨率的代谢组学主流技术,适用于复杂样本中多种代谢物的定性与定量。

气相色谱-质谱联用:特别适用于挥发性或经衍生化后易挥发的代谢物,如有机酸、糖类等。

核磁共振波谱法:提供丰富的结构信息,无需复杂前处理,可实现无损伤、动态监测,但灵敏度相对较低。

稳定同位素标记与示踪:使用13C、15N或2H标记的前体,结合质谱分析,用于精确计算代谢通量。

酶联免疫吸附测定:用于特异性检测某些关键代谢物或代谢相关蛋白的浓度。

荧光/化学发光法:基于特定酶促反应或探针,快速检测ATP、NAD(P)H等代谢相关分子的含量或比值。

实时荧光定量PCR:定量分析代谢通路相关基因的转录水平变化。

Western Blotting:检测代谢酶或调控蛋白的表达量及修饰状态。

流式细胞术:利用荧光探针在单细胞水平快速评估细胞的代谢状态,如ROS水平、线粒体膜电位。

Seahorse能量代谢分析:实时监测活细胞的耗氧率和酸化率,直接评估线粒体呼吸和糖酵解功能。

检测仪器设备

高分辨液相色谱-串联质谱仪:如Q-TOF、Orbitrap系列,是进行非靶向和靶向代谢组学分析的核心设备。

气相色谱-串联质谱仪:用于挥发性代谢物和经过衍生化代谢物的高灵敏度分析。

核磁共振波谱仪:通常为400 MHz及以上场强,用于获取代谢物的结构信息和进行定量分析。

稳定同位素比质谱仪:精确测量样品中稳定同位素的丰度比,用于通量分析。

Seahorse XF分析仪:专门用于实时、无标记测量活细胞的能量代谢表型。

流式细胞仪:配备多种荧光通道,可用于多参数分析单细胞的代谢特征。

实时荧光定量PCR仪:对代谢相关基因的表达进行精确定量。

多功能酶标仪:具备吸光度、荧光和化学发光检测模式,用于各种基于微孔板的生化检测。

高效液相色谱仪:常与紫外、荧光或示差折光检测器联用,用于特定类别代谢物的分离与定量。

超高效液相色谱系统:提供更高的分离速度、分辨率和灵敏度,常与质谱联用作为前端分离装置。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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