类固醇激素代谢组学(Steroid Hormone
Metabolomics)是代谢组学的一个重要分支,专注于系统性、高通量地定性与定量分析生物样本中内源性类固醇激素及其代谢产物。该技术在内分泌疾病诊断、肿瘤标志物发现、药物代谢研究及反兴奋剂检测等领域具有关键价值。
1. 样本前处理
关键步骤:固相萃取 是目前的主流方法,能高效去除基质,富集目标类固醇。
衍生化:对于某些低丰度或电离效率低的类固醇(如雌二醇),需进行化学衍生化(如肟化、硅烷化)以提高质谱检测灵敏度。
2. 分离技术
液相色谱:是绝对主流。
反相色谱:常用,使用C18色谱柱,根据极性分离。
手性色谱:用于分离对映异构体(某些类固醇代谢物)。
超高效液相色谱:提供更高的分辨率、速度和灵敏度,是当前的金标准。
3. 检测技术
串联质谱:
三重四极杆质谱:是靶向定量分析的金标准。通过多反应监测模式,具有极高的灵敏度、特异性和宽线性范围,适用于临床已知标志物的精准定量。
高分辨率质谱:
飞行时间质谱 或
轨道阱质谱:是非靶向/全景发现分析的核心。能提供精确分子量,通过一次扫描无偏性地检测数千个特征峰,用于发现新的代谢物或未知的代谢谱。
z佳实践:现代实验室常将 UHPLC-HRMS(发现) 与 UHPLC-MS/MS(验证/定量) 平台结合使用。
4. 数据分析与生物信息学
数据处理:使用XCMS、MZmine等软件进行峰提取、对齐、归一化。
代谢物鉴定:
一级:精确质量数匹配(与HMDB、METLIN等数据库比对)。
二级:通过MS/MS碎片谱图比对进行结构确认(是鉴定关键)。
三级:可能需要标准品共洗脱验证。
统计分析:
多元分析:主成分分析、偏z小二乘判别分析 用于发现组间差异模式。
单变量分析:t检验、方差分析等用于评估单个代谢物的差异显著性。
通路与网络分析:使用MetaboAnalyst、KEGG、Reactome等工具,将差异代谢物映射到类固醇合成与代谢通路中,进行富集分析和通量推断。
来源:网络