代谢组学
捕捉表型变化的直接信号，精确量化代谢产物，直观反映生物体的生理状态响应。
代谢流
代谢流分析（metabolic flux analysis）通过稳定同位素示踪结合质谱检测，追踪标记原子在代谢通路中的流向与速率，定量刻画中心碳代谢、氨基酸及脂质等代谢网络的通量分布，是代谢调控机制研究的核心工具。
原理介绍
代谢流（Metabolic Flux）分析利用稳定同位素示踪技术（如 [U-13C] glucose、[1,2-13C] glucose），检测下游代谢产物的同位素标记模式（质量分布向量 MDV），从而推算化合物在代谢通路中的流向和分布，得到特定代谢通路的活跃程度。常规代谢组学检测的是静态代谢物浓度，但代谢物积累既可能源于产量增加，也可能源于消耗减少；同位素标记的代谢流方法可直接追踪代谢物流向。例如以 [1,2-13C] glucose 为示踪剂：经糖酵解代谢时 2 个 13C 均进入丙酮酸（M+2 占 50%）；经戊糖磷酸途径时 1 个 13C 以 CO2 排出（M+1 占 50%），根据 M+0、M+1、M+2 同位素相对丰度即可粗略估算两条通路对葡萄糖消耗的贡献。检测采用 Thermo Q-Exactive plus 高分辨质谱联用 Vanquish UPLC 系统（HILIC 色谱柱），并对天然稳定同位素丰度进行校正以获得真实 MDV。
实验流程
同位素标记
细胞/微生物培养或动物喂食含稳定同位素示踪剂（如 [U-13C] glucose）的培养基/饲料，设置时间梯度采样，追踪代谢动态流向
样品制备
细胞/微生物加冷提取液（甲醇:乙腈:水=2:2:1）超声破碎并低温离心；组织匀浆冰上孵育后同法离心，取上清液转移保存待冻干。
浓缩复溶
将样品上清液彻底冻干以去除残余有机溶剂，测定前以50 μL甲醇:水=1:1复溶液充分重悬，涡旋离心后取上清上机备测，保障进样稳定。
LC-MS 检测
Vanquish UPLC 串联 Q-Exactive plus 质谱，ZIC-HILIC 色谱柱分离，柱温45℃采集代谢物信号。
数据分析
TraceFinder/Xcalibur处理数据，计算质量分布向量（MDV/MID），天然同位素丰度校正获得Corrected MDV。
统计分析
同位素分布差异分析（柱状图，t-test p<0.05）、差异代谢物聚类分析（热图），并结合通路富集解析代谢流向变化，揭示代谢重塑规律。
送样标准
动物组织、细胞、血浆/血清、尿液、脑脊液与植物、微生物样本等。
送样 80 mg（风险 50 mg）；送样重复数建议 ≥ 8。
送样 200 μL（风险 80 μL）；血浆抗凝剂优先用肝素钠。
需按靶向代谢标准提供足量细胞，具体根据同位素示踪实验设计咨询售前。
-80℃ 保存推荐 3 年以内；分装避免反复冻融，干冰运输；液体样本液氮速冻 2 min 再 -80℃ 保存。
交付内容
代谢物同位素分布分析结果
各代谢物保留时间、m/z、峰面积、MDV 及天然同位素校正后的 Corrected MDV 数据表；
同位素分布差异分析结果
比较组 MDV 柱状图，t-test p<0.05 显著性标注与差异代谢物列表；
差异代谢物聚类分析热图
基于 Corrected MDV 显著差异代谢物的层次聚类热图（Z-score 标准化）；
实验质控
QC 样本 RSD 分布图（RSD<30%，样本数≥10 穿插 QC）与质控合格判定报告；
样本信息与分组信息表
含时间点、示踪剂类型（如 [U-13C] glucose）、生物学重复编号的完整样本元数据表；
结题报告
含完整方法描述、结果图表与解读的代谢流分析 PDF 报告及全部结果附件。
常见问题
天然稳定同位素（如 13C、2H、17O）也会造成较高的质量数，测得的 M+1 可能来自 1 个 13C 标记、1 个 2H 或 1 个 17O 等多种情况的总和，因此必须矫正元素的天然同位素丰度，才能获得真实的质量分布向量（Corrected MDV）。
