代谢组学(metabonomics/metabolomics)是继基因组学和蛋白质组学之后新发展起来的学科,通过对生物体内相对分子质量1000Da以内的小分子代谢物进行定性定量分析,寻找代谢物与生理病理变化的关系。由于能够更为真实和直观地反应机体对于刺激的综合响应,代谢组学已经在疾病研究、药效检测等多个领域得到了广泛应用。华大基因代谢组学主要研究方向包括代谢物全谱扫描、靶向代谢物定量、代谢组学信息分析软件和流程的开发等。同时,依托华大成熟的高通量核酸测序和质谱检测平台,基因组学、转录组学、蛋白组学和代谢组学技术的整合将为全方位的贯穿组学关联分析奠定良好的基础。目前,华大基因代谢组学已开展了多个示范性项目,平台建设日趋完善。 

临床生物标记物发现

基于质谱和核磁共振技术研究疾病潜在的生物标记物来进行早期诊断和监测疾病的发生发展。目前已进行冠心病、糖尿病以及心脏病等项目,采用多种技术手段,液质连用、气质连用以及核磁共振技术研究健康人群与患者之间的代谢谱之间的,以发现用于诊断的潜在的生物标记物,并解释相应的生理机制,为临床早期诊断和临床治疗提供基础数据。


临床样本制备与分离的代谢组学技术

华大基因拥有强有力的质谱分析平台,包括LTQ-ORBITRAPQTRAP 5500等高分辨质谱仪,并且在信息分析方面自主开发生物信息分析流程,完善了高水平代谢组学研究的技术平台。通过不断研发基于多种临床样本(血液、尿液、粪便、唾液、淋巴液、组织以及脊髓液等)的代谢谱检测技术,建立系列SOP为华大基因后续代谢组学项目和跨组学大科学研究提供一整套标准化的、可重复性的技术。目前代谢组学作为一个新兴的领域正在蓬勃发展,科研文章和合作意向逐渐增多。


脂质靶向代谢组学

脂质具有多种重要的生物学功能,如物质运输、能量代谢、信息传递及代谢调控等,脂质代谢异常可引发诸多人类疾病,包括阿兹海默症、糖尿病、肥胖症、动脉粥样硬化等。目前,脂质组学已经被广泛地应用于药物研发、分子生理学、分子病理学、功能基因组学、营养学以及环境与健康等重要研究领域。本项目旨在建立脂质靶向代谢组学技术,并利用标准品对生物样品中的脂类代谢物进行定量分析。


肿瘤细胞和干细胞代谢研究

本项目依托于高通量测序技术和代谢组学技术平台,根据基因组学、转录组学和代谢组学的研究手段来研究肿瘤细胞和干细胞代谢。通过多组学技术手段,研究发现肿瘤细胞和干细胞的生长和发生的机理机制,建立成套组学技术平台应用于肿瘤细胞和干细胞代谢研究,形成高通量的细胞代谢研究平台和药物筛选平台。


血脂紊乱影响精子发生的生物标志物的鉴定和临床干预

采用高通量蛋白质组学和代谢组学研究策略以及生物化学、细胞生物学、分子生物学等相结合的手段,系统开展脂代谢紊乱引起男性不育的分子机制研究,寻找脂代谢紊乱致少、弱、畸精症新的生物标记物和分子靶标,为临床诊断和干预提供重要的基础数据。


人类肠道微生物种群与宿主心血管疾病的共代谢研究

人类肠道共生微生物种群与心血管疾病的发生发展之间的紧密联系已被证实,然而共生微生物与人类宿主之间的相互作用及其对心血管疾病的发生发展的机制尚不明确。本项目旨在采用宏基因组学方法通过第二代高通量测序技术研究冠心病病人和健康人群肠道内微生物群落的结构,构建冠心病疾病患者口腔和肠道微生物群落参考物种集,并比较发现对于疾病发生发展的关键性微生物基因及其物种分类和功能,从而为冠心病的预防和治疗提供新的靶点;基于高分辨质谱技术的代谢组学研究冠心病患者与健康人群的代谢物谱,发现影响疾病发生发展的关键性代谢产物;通过宏基因组学的微生物谱和代谢组学的代谢物谱关联分析,分析肠道微生物对于宿主代谢表型的影响,发现若干关键性肠道微生物和宿主共代谢产物,解释疾病的发生发展机理。

新生儿遗传代谢病检测

采用串联质谱技术,2分钟内一次性检测包括氨基酸病、有机酸代谢紊乱和脂肪酸氧化缺陷在内的43种遗传代谢病。我国每年有2000万左右人口出生,其中先天性代谢缺陷患儿高达40万~50万。近几年的数据表明:采用串联质谱所检测的遗传代谢病发病率为1/30001/4000,而有些发病率较高的遗传代谢病(如甲基丙二酸血症、丙酸血症等疾病)只能采用质谱检测。该检测有助于及早发现疾病,及早治疗,让您的宝宝健康成长。


氨基酸检测

采用串联质谱技术,一次性检测人体内42种氨基酸的含量。氨基酸是蛋白质的基本组成单位,在人体中处于一个平衡状态,其代谢失衡是众多疾病的诱因或表现形式。氨基酸水平的检测可以用来评估膳食蛋白质是否充足、吸收情况以及很多慢性病下的代谢失衡。检测可能有助于内分泌失调、肝脏疾病、肌肉疾病,肿瘤疾病、神经系统疾病、营养障碍,肾功能衰竭,烧伤等疾病或症状的评估;同时还可以了解亚健康人群与特殊人群(孕妇等)的营养状况。通过提供精确的结果和综合评论,营养缺乏、代谢损伤和氨基酸运输障碍可以被准确地鉴别和纠正。


激素检测

一次性检测人体内17种类固醇激素含量。激素由脂肪转化而来,其在人体内的量虽然不多,但是对健康却有很大的影响。它和神经系统一起调节人体的代谢和生理功能,在维持生命、调节性功能、机体发展、免疫调节、皮肤疾病治疗及生育控制方面有明确的作用,是我们生命中的重要物质。正常情况下,各种激素是保持平衡的,如因某种原因使这种平衡打破了(某种激素过多或过少),这就造成内分泌失调,会引发妇科疾病、不孕不育、早衰等各种临床表现。


维生素营养监测

检测人体外周血中包括脂溶性和水溶性维生素在内的15种维生素含量。维生素是人体许多生物酶的组成成分,在生长、发育和物质代谢过程中发挥重要的调节作用。特定种类的维生素严重缺乏会出现夜盲、巨幼红细胞性贫血、骨质疏松、佝偻病、胎儿神经管畸形等病症,早期发现和预防可有效逆转疾病的发生。专家建议出现维生素临床缺乏症状和亚临床缺乏倾向的各类人群,尤其是儿童、孕产妇、老人和长期肠外营养等特殊人群,均需进行体内维生素营养监测,实施个性化的营养干预,为您的健康保驾护航。


弱精症患者精液小分子检测

检测弱精症患者精液中的小分子,如柠檬酸,L-肉碱,L-乙酰肉碱,果糖,锌等。根据民政部门统计,2011年全国共1302.4万对办理结婚登记,每年有近百万的男性需要进行不育症的病因排查和治疗。果糖为精子的主要能源,当精囊腺功能紊乱时,必然导致精液总量减少,同时精液内果糖含量也降低,低果糖进而引起精子活力不足,导致不育。锌具有稳定精子核染色体的作用。长期缺乏锌会导致性腺发育不全,性腺功能减退。柠檬酸为前列腺的主要分泌产物,它具有营养精子、参与精液的液化过程,使精液渗透压保持平衡,维持适当的酸碱度以保证精子存活环境的正常,对精子活力起重要作用。而精液中游离的L-肉碱主要在附睾中高度富集,它们直接影响着精子的成熟和代谢过程。该检测能进一步为治疗弱精症提供准确的数据分析,科学的指导治疗。


肠道菌群代谢临床检测项目

检测肠道粪便中的多种有机酸、短链脂肪酸、胆汁酸等肠道菌群代谢产物,综合评价肠道环境的健康状态,为临床医生提供可靠的数据资料参考。目前研究发现,肠道微生物能够通过多种代谢产物来影响人类的健康。有益菌群能够抑制人体有害细菌的生长繁殖,抵抗病原茵的感染,并且合成人体需要的维生素,促进人体对矿物质的吸收,刺激肠道蠕动,促进排便,防止便秘以及抑制肠道腐败作用、净化肠道环境、分解致癌物质、刺激人体免疫系统,从而提高抗病能力、降低血液胆固醇、延缓衰老等方面有着重要作用。


抑郁症检测

抑郁症属于精神疾病,具有高患病率、高复发率、高致残率和高致死率等特点。我们建立了液相色谱串联质谱检测抑郁症相关代谢标记物的方法,检测尿液中N-甲基烟酰胺、1,3-苯二醇单乙酸酯、丙氨酸及神经递质5-羟色胺等代谢小分子,再运用蛋白定量分析和基因测序技术,从蛋白和DNA水平对疑似阳性样本进行验证,从而建立全贯穿的忧郁症诊断模型。该方法具有快速、准确、无创、可行性高的特点,对抑郁症的早期诊断、及时干预治疗及诊断准确度的提高具有重要意义。


自闭症检测

根据美国疾病控制中心的最新数据显示,年龄为617岁学龄孩童的自闭症患病率高达1/50。目前自闭症量表(M-CHAT)是最常用的早期筛查工具,但因其受到主观判定的限制,存在诸多不足之处,所以建立一套客观、有效的自闭症筛查方法迫在眉睫。我们采用液质联用技术检测与自闭症相关的神经递质、氧化应激及能量代谢标记物,包括血液及尿液中18种代谢小分子,再从蛋白和DNA水平对疑似阳性样本进行验证,从而建立全贯穿的自闭症诊断模型。该方法有助于自闭症患儿的早期诊断、预警和治疗,对改善我国自闭症儿童的预后、减轻社会负担具有重要的现实意义。


母乳营养检测

检测母乳中蛋白质、脂肪、碳水化合物、微量元素及维生素等成分。我国早产儿发病率逐年提高,目前初步统计已达8.5%-10%,早产儿已经成为新生儿重症监护室的主要人群。宫内胎儿生长发育的速度非常快,早产儿出生后需要非常好的营养支持,才可以达到理想的宫内生长速度。母乳喂养对早产儿有着积极的保护作用,但单纯母乳喂养不能达到早产儿的生长发育要求,其中热卡、蛋白质的不足表现得尤为突出。蛋白质、能量的不足,将增加早产儿远期后遗症的发生率,如脑瘫、智力受损;钙磷维生素D不足,骨骼发育受损;铁不足,可导致贫血。同时,母乳的成分与母亲的饮食及母亲疾病密切相关。本检测项目通过对早产的健康母亲、妊高症母亲、糖尿病母亲等的母乳成分进行碳水化合物、脂肪、蛋白质、微量元素及维生素的分析,评估母乳成分是否合格,为早产儿合理的营养支持提供直接的依据与喂养指导(如改善母亲饮食、治疗疾病、捐赠母乳喂养或早产儿配方奶喂养等),帮助提高早产儿生存率,并改善远期预后。