一种肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法及其应用，所述构建方法包括如下步骤：（1）收集肠道微生物相关代谢物的标准品，将基本信息录入建库系统；（2）将肠道微生物相关代谢物标准品进样至色谱质谱联用仪中，进行色谱洗脱检测与质谱检测，采集得到保留时间及谱图信息；（3）将采集到的保留时间及谱图信息导入建库系统，整合信息，构建得到所述肠道微生物相关代谢物质谱数据库。相较于现有技术而言，本发明专利技术构建的肠道微生物相关代谢物质谱数据库更加全面，包含了405种代谢物，可以用于对不同来源的生物样品进行快速、准确的肠道微生物代谢物鉴定，降低了检测成本，大大提高了检测速度和效率，具有重要的应用价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法及其应用


[0001]本专利技术属于肠道微生物相关代谢物领域，涉及一种肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法及其应用。

技术介绍

[0002]近年来，肠道微生物结构及其代谢物谱与宿主代谢之间的相互作用已经在各种动物模型和人群中展开研究，实验数据表明，肠道微生物相关代谢物不仅对肠道健康，而且对身体里的许多其他系统（包括大脑）都有巨大的影响；肠道微生物生态失衡与许多疾病的发生具有密切的相关性，如肠易激综合征、肿瘤、肾衰竭、神经类疾病、肥胖与糖尿病等，肠道微生物代谢物作为互补的宿主受体成为关键信号分子会产生重要影响，利用微生物代谢组学可以监测这些“信号分子”的变化及影响。
[0003]目前，研究肠道微生物和宿主之间的这一复杂的体系，人体与肠道微生物在参与食物或外源性物质共代谢时产生了大量小分子代谢物，这其中存在一些对宿主细胞、肠道菌信息传递中起关键作用的代谢物。综合调研相关领域文献发现将近300多种常见的微生物
‑
宿主代谢相关产物，包括胆汁酸、短链脂肪酸、氨基酸、苯甲酰和苯基衍生物、吲哚衍生物、脂类、胆碱、酚类、脂类、维生素、激素类以及多胺类等，其在宿主中扮演着重要的角色。但是，大部分文献研究仅针对于某一类代谢物进行靶向定量方法开发，这种模式就会造成成本的增大，如必须购买关注的代谢物的高纯度标准品和同位素重标，同时也会造成检测通量低、深度也不高的状况。
[0004]而代谢组学就可以解决以上两个问题（成本高的问题，检测通量及深度问题）。代谢组学中质谱检测平台作为一种相对全面、连续动态、无刺激的分析手段，能够全面的、深度的收集代谢组数据；结合高通量数据库检索等功能就可以实现快速、准确地对大量代谢物质进行鉴定和注释，解决通量及深度问题；而建立适用肠道微生物相关代谢物的鉴定及注释的质谱数据库，用于定性定量鉴定及确证，这将解决耗费财力的购买标准品的问题。
[0005]然而，目前现有技术中尚无关于肠道微生物相关代谢物质谱数据库的报道。
[0006]因此，如何建立一种适用的肠道微生物相关代谢物鉴定及注释的质谱数据库，并将其用于非靶向或者广泛靶向代谢组学研究中归属于肠道微生物相关代谢物的高通量鉴定和注释，成为了本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法及其应用，相较于现有技术而言，本专利技术构建的肠道微生物相关代谢物质谱数据库更加全面，包含了405种代谢物，涵盖了脂肪酸类（Fatty acids）、有机酸类（Organic Acids）、苯类（Benzene）、多胺类（Catecholamines）、维生素及辅酶类（Vitamins and Cofactors）、肽段类（Peptides）、核苷酸类（Nucleotides）、胆汁酸类（Bile acids）、胆碱代谢类（choline）、碳水化合物类（Carbohydrates）、氨基酸类（Amino Acids）、吲哚类
min，流动相A的体积占比为97%
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99%；第0.5
‑
10 min，流动相A的体积占比为1%
‑
3%；第10
‑
16 min，流动相A的体积占比为1%
‑
3%；第16
‑
16.1 min，流动相A的体积占比为97%
‑
99%；第16.1
‑
18 min，流动相A的体积占比为97%
‑
99%。
[0024]上述97%
‑
99%中的具体数值例如97%、97.2%、97.4%、97.6%、97.8%、98%、98.2%、98.4%、98.6%、98.8%、99%等。
[0025]上述1%
‑
3%中的具体数值例如1%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2%、2.2%、2.4%、2.6%、2.8%、3%等。
[0026]优选地，所述强极性模式中，流动相包括A相和B相，A相为20
‑
30 mM甲酸铵水溶液，B相为100%乙腈。
[0027]上述20
‑
30 mM中的具体数值例如20 mM、21 mM、22 mM、23 mM、24 mM、25 mM、26 mM、27 mM、28 mM、29 mM、30 mM等。
[0028]优选地，所述强极性模式中，色谱的洗脱方式为梯度洗脱，梯度设置为：第0
‑
0.5 min，流动相A的体积占比为4%
‑
6%；第0.5
‑
7 min，流动相A的体积占比为30%
‑
40%；第7
‑
8 min，流动相A的体积占比为55%
‑
65%；第8
‑
9 min，流动相A的体积占比为55%
‑
65%；第9
‑
9.1 min，流动相A的体积占比为4%
‑
6%；第9.1
‑
12 min，流动相A的体积占比为4%
‑
6%。
[0029]上述4%
‑
6%中的具体数值例如4%、4.2%、4.4%、4.6%、4.8%、5%、5.2%、5.4%、5.6%、5.8%、6%等。
[0030]上述30%
‑
40%中的具体数值例如30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%等。
[0031]上述55%
‑
65%中的具体数值例如55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%等。
[0032]优选地，所述质谱检测包括正离子扫描模式和负离子扫描模式。
[0033]优选地，所述正离子扫描模式包括如下三种加合方式：[M+H]+
、[M+NH4]+
和[M+Na]+
，所述负离子扫描模式为[M
‑
H]‑
。
[0034]优选地，所述质谱检测中，质谱参数中的NCE（标准化碰撞能量）设置为10、20、30、40、50和60（6个窗口）。
[0035]优选地，所述色谱质谱联用仪为Q Exactive组合型四极杆 Orbitrap质谱仪。
[0036]第二方面，本专利技术提供一种肠道微生物相关代谢物质谱数据库，所述肠道微生物相关代谢物质谱数据库由如第一方面所述的肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法建立得到。
[0037]第三方面，本专利技术提供一种检测生物样本中的肠道微生物相关代谢物的方法，所述方法包括如下步骤：（a）按照如第一方面所述的肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法建立得到肠道微生物相关代谢物质谱数据库；（b）将生物样本与提取试剂混合，提取得到生物样本中的代谢物；（c）将提取到的代谢物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括如下步骤：（1）收集肠道微生物相关代谢物的标准品，将基本信息录入建库系统；（2）将肠道微生物相关代谢物标准品进样至色谱质谱联用仪中，进行色谱洗脱检测与质谱检测，采集得到保留时间及谱图信息；（3）将采集到的保留时间及谱图信息导入建库系统，整合信息，构建得到所述肠道微生物相关代谢物质谱数据库。2.如权利要求1所述的肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法，其特征在于，步骤（2）中，所述进样是指将标准品与溶剂混合得到标准品溶液，进行进样，所述溶剂包括甲醇、异丙醇或二甲基亚砜中的任意一种或至少两种的组合。3.如权利要求2所述的肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法，其特征在于，所述标准品溶液的浓度为2
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5 mg/mL。4.如权利要求1所述的肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法，其特征在于，根据标准品的极性情况，选择不同的模式进行色谱洗脱检测，常规极性代谢物的标准品采用常规极性模式进行检测，强极性代谢物的标准品采用强极性模式进行检测；所述常规极性模式中，所用色谱柱包括BEH C18柱，所述强极性模式中，所用色谱柱包括BEH Amide柱。5.如权利要求1所述的肠道微生物相关代谢物质谱数据库的构建方法，其特征在于，所述质谱检测中，质谱参数中的NCE设置为6个窗口，分别为10、20、30、40、50和60。6.如权利要求1所述的肠道...

【专利技术属性】
技术研发人员：成晓亮，余静，周岳，张伟，郑可嘉，
申请(专利权)人：上海氨探生物科技有限公司江苏品生医疗科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：