MDPI Metabolites | 2020上半年封面故事合辑

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Metabolites上半年封面故事精选了六篇代谢组学相关的文章，希望能为相关领域的读者提供一些帮助。这其中涉及植物代谢组学技术分析、临床代谢组的标准化策略与精准医疗、肥胖小鼠模型的代谢通路改变、代谢组学数据采集的比较、绿原酸相关位置异构体的区分和人类脂肪细胞形成过程中的脂质重塑。

01

一月封面导读

Generation of a Collision Cross Section Library for Multi-Dimensional Plant Metabolomics Using UHPLC-Trapped Ion Mobility-MS/MS

多维植物代谢组学碰撞横截面库的生成

Lloyd W. Sumner et al.

代谢组学是一个强大的工具，然而对于它的充分利用仍然存在一些挑战。这其中就包括代谢物的准确化学鉴定和目前方法的有限覆盖深度。密苏里大学的Lloyd W. Sumner团队提出了一个使用UHPLC捕获离子迁移谱耦合串联质谱 (UHPLC-TIMS-TOF-MS) 的四维解决方案。多维UHPLC-TIMS分离可通过增加峰容量来提供更大的覆盖深度，同时通过整合正交碰撞截面 (CCS) 数据匹配来提高代谢物鉴定的可信度。该团队建立了植物天然产物的CCS库，以促进代谢物的鉴定，并用豆科植物紫花苜蓿模型 (Medicago truncatula) 的提取物证明了其用途。

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02

二月封面导读

Toward a Standardized Strategy of Clinical Metabolomics for the Advancement of Precision Medicine

临床代谢组学的标准化策略促进精准医疗的发展

Sung Won Kwon et al.

临床代谢组学虽然取得了巨大的成功，但是其中的工作流程依然存在缺陷，并且阻碍了研究的内部有效性。来自首尔大学的Sung Won Kwon团队讨论了基于代谢的临床和流行病学的包容性障碍，以证明标准化生物库、质量保证和质量控制 (QA/QC) 标准及样品处理和统计模型的必要性，并强调了机器学习在代谢组学研究的每个步骤中参与的重要性。根据STROBE，TRIPOD和QUADOMICs指南以及自行开发的评估结果，Sung Won Kwon团队提出了一个全面的自适应组学工作流程以及适当的清单，充分扩展了代谢组学在临床科学中的潜力。

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03

三月封面导读

An Integrated Multi-Omics Analysis Defines Key Pathway Alterations in a Diet-Induced Obesity Mouse Model

多组学整合分析确定饮食诱导肥胖小鼠模型中的关键通路改变

Ulrik K. Sundekilde et al.

肥胖是一种具有多种并发症和相关疾病的多因素疾病，并且已经成为全球流行病。为了彻底了解肥胖对整个生物体内平衡的影响，学者们发现利用系统生物学方法将跨组织和生物流体的基因表达和代谢组学与肠道微生物多样性宏基因组学相结合是很有效的方法。来自奥尔胡斯大学的Ulrik K. Sundekilde团队进行了对高脂饮食 (HFD) 喂养的小鼠的肝脏，肌肉，脂肪组织，尿液，血浆和粪便的多组学研究。基因表达的分析结果显示，与肝脏和脂肪组织中的脂质和能量代谢以及炎症相关的基因发生了改变。这一发现有助于阐明肥胖期间整个生物体的代谢组和转录组是如何整合和调控的。

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04

四月封面导读

Comparing Targeted vs. Untargeted MS2 Data-Dependent Acquisition for Peak Annotation in LC–MS Metabolomics

LC-MS代谢组学中峰注释的目标与非目标MS2数据相关采集的比较

Guillermo Quintas et al.

在非靶向LCMS中，代谢物注释最广泛使用的策略之一是基于数据相关采集 (Data-Dependent Acquisition, DDA) 获得的MSn光谱分析，即根据用户选择的标准从MS扫描中顺序选择前体离子。然而，色谱图中可获取的MSn光谱数量有限，必须确保分析速度，灵敏度和覆盖范围之间的平衡。来自莱塔特技术中心的Guillermo Quintas团队比较了有针对性和无针对性的DDA方法对代谢物的注释，发现在初始系统调节过程中获得的数据可以快速区分相关的代谢特征并更有效地选择前体。此外，使用 (预先) 注释的代谢物的包含列表来迭代使用目标DDA，可以进一步完善前体离子的列表，从而减少实现已知代谢物的给定MS2覆盖所需的LC运行次数，提高了前体效率，促进了它们在标准QA/QC管道中的实施。

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05

五月封面导读

Profiling of Chlorogenic Acids from Bidens pilosa and Differentiation of Closely Related Positional Isomers with the Aid of UHPLC-QTOF-MS/MS-Based In-Source Collision-Induced Dissociation

从鬼针草 (Bidens pilosa) 中提取绿原酸并区分相关的位置异构体

Ian A. Dubery et al.

鬼针草 (Bidens pilosa) 是一种可食用的菊科草药，传统上作为一种叶菜食用。鬼针草内有多种植物化学物质，具有许多生物活性，包括脂肪族，萜类，单宁，生物碱，羟基肉桂酸 (HCA) 衍生物和其他苯基丙烷。鬼针草内的其他苯基丙烷包括诸如绿原酸 (CGA) 的化合物，它们以区域或几何异构体的形式产生。来自约翰内斯堡大学的Ian A. Dubery团队采用了一种优化的源内碰撞诱导解离 (ISCID) 方法，该方法能够基于MS的片段化模式来区分与奎宁酸密切相关的HCA衍生物。另外，该团队还通过典型的离子阱MSn方法发现仔细控制碰撞能量会产生类似于MS2和MS3碎片的碎片模式。研究表明，ISCID方法可以有效地区分包含两个不同肉桂酸部分的绿原酸的位置异构体，例如阿魏酰-咖啡酰奎尼酸 (m/z529) 和香豆酰-咖啡酰奎尼酸 (m/z499)。鬼针草的组织和细胞培养物总共包含30种单，二和三取代的绿原酸，其位置异构体占其组成的主要部分。此外，Ian A. Dubery团队还鉴定出鬼针草的组织和细胞培养物内含有酒石酸酯，酒石酸和癸二酸。通过一系列实验与分析，Ian A. Dubery团队发现这些HCA衍生物在不同的组织类型和源自叶和茎外植体的细胞培养系中的分布是不同的。

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06

六月封面导读

Lipidomic Phenotyping Reveals Extensive Lipid Remodeling during Adipogenesis in Human Adipocytes

脂质组表型揭示了人类脂肪细胞在脂肪形成过程中的广泛脂质重塑

Mark Haid et al.

前体脂肪细胞向成熟脂肪细胞的分化是一个高度复杂的细胞过程，目前尚未完全表征。来自德国环境健康研究中心的Mark Haid课题组描述了使用Sciex Lipidyzer™技术对人SGBS细胞株模型的脂肪形成进行的纵向脂质组学分析。该技术能够对11种主要脂质类别中的700多种脂质进行定量分析。这种具有广泛覆盖范围的实验技术能够检测到分化过程中脂质种类和脂质类成分的大量变化。研究发现，从相当异质的脂质成分开始，脂质组在完全分化的细胞中会变得均质。另外相关性分析则指出在脂肪形成过程中，不同脂质类别之间可能存在脂质重塑。

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期刊介绍

Metabolites (ISSN 2218 - 1989, IF 4.097) 是一个开放获取的期刊。重点刊载代谢组学、代谢生物化学、计算和系统生物学、生物技术和医学相关的新陈代谢的所有分子方面的原始研究文章和评论文章，特别关注代谢物和小分子生物标记物的生物学作用的学术文章。现已被Science Citation Index Expanded (SCIE)、PubMed (NLM) 和Scopus等重要数据库收录。所有稿件都将经过同行评审，一审周期约为13.9天，文章从接收到发表上线仅需2.6天。

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