代謝組專題| 代謝組學樣本收集指南

代謝組學研究的樣本主要是尿液、血漿或血清、唾液,以及細胞和組織的提取液等。由於代謝譜容易受到眾多因素的影響,收集代謝組學研究的樣本需要根據實驗設計、樣本特徵進行嚴格的控制,考慮收集的時間、樣本的保存條件和保存時間等的平行性。特別是臨床生物樣本不易控制,要考慮受試患者和健康對照人群之間的年齡、性別、飲食狀況、作息習慣、體重、用藥情況等因素的匹配。這些因素的改變均可導致代謝譜的變化,影響實驗結果。

特別注意

樣本採集需要馬上進行萃滅:快速使組織或細胞內的酶失活,防止代謝物的變化。液氮速凍是常用的萃滅方式。

1.人和動物組織類樣本收集

適用於心、肝、脾、肺、腎、腸、腦、肌肉等。

1.樣本量要求

GC-MS,LC-MS實驗200 mg/樣本。

2.樣本收集步驟

1)如果組織上有血,用生理鹽水漂洗掉。

2)根據具體實驗設計取特定的部位,200 mg/樣本裝入離心管中。

3)標號後迅速放入液氮中冷凍處理至少15 min,-80 °C凍存;乾冰寄送。

2.糞便、腸道內容物樣本收集

1.樣本量要求

200 mg/樣本,避免反覆凍融。

2.樣本收集步驟

收集到新鮮糞便或腸道內容物樣本後,分裝樣本200 mg/管,建議分裝15~20管備用,立即用液氮速凍處理15 min,-80 °C凍存,乾冰寄送。

3.注意事項

由於糞便/腸道內容物中有非常多微生物,其代謝速度很快,反覆凍融會對代謝水平有很大影響。建議樣本收集後,按照200 mg/樣本進行分裝凍存。

3.植物類樣本收集

1.葉片、莖、花

1.1 樣本量要求

GC-MS,LC-MS實驗200 mg/樣本。

1.2 樣本收集步驟

取整片葉片/一段莖/一朵花,用錫箔紙包裹並標記後,迅速放入液氮中冷凍處理至少15min。取出後迅速放入自封袋中(每組一袋),在自封袋中放入標籤紙註明樣本信息。迅速放入-80°C凍存,乾冰寄送。

1.3 注意事項

1)採集葉片樣本時,最好在中午光照好的時間收集。

2)要根據實驗設計,採集樣本時保持樣本一致性,尤其是同一組樣本(如顏色、衰老程度、葉脈佔比、光照、位置等)。

2.根

2.1 樣本量要求

GC-MS,LC-MS 實驗500 mg/樣本。

2.2 樣本收集步驟

1)取整株植物的根部,迅速用1×PBS漂洗掉根上的泥土。

2)根據具體實驗設計取植株根特定的部位,500 mg/樣本裝入離心管中。

3)標號後迅速放入液氮中冷凍處理至少15 min。-80 °C凍存,乾冰寄送。

2.3 注意事項

1)PBS 漂洗要快。

2)由於根部組織特別脆弱,被擠壓後會變成漿糊狀,所以推薦保存至離心管中,而不是錫箔紙包裹。

3.果實、種子

3.1 樣本量要求

GC-MS,LC-MS 實驗200~500 mg/樣本。

3.2 樣本收集步驟

1)對於含多汁、塊頭較大的果實(番茄、西瓜、蘋果等)需要先用鋒利的刀分割成「均勻」合適的小塊(≈200 mg/樣本)分裝至2 mL離心管中,標號後迅速放入液氮中冷凍處理。

2)對於細小的顆粒種子(擬南芥種子、穀物種子等),可以先將同一組的植株種子混勻後再分裝(≈200 mg/樣本)至離心管中,標號後迅速放入液氮中冷凍處理。

3)對於要求對整個果實進行提取的(整粒葡萄等),需要把果實裝在50 mL離心管中/自封袋中,標號後迅速放入液氮中冷凍處理。

3.3 注意事項

1)對多汁的果實進行取樣很難保持均一性(如番茄、皮、果肉、果瓤、籽的佔比),建議將整個果實進行研磨、凍干,對粉末進行稱重分裝。

2)不推薦用錫箔紙包裹。

4.微生物樣本收集

適用樣本:大腸桿菌、枯草桿菌、釀酒酵母菌、惡臭假單胞菌、酵母、棒桿菌屬、單胞藻、運動發酵單胞菌、氧化葡萄糖酸桿菌等。

1.菌體數量

需要菌體的數量為:1×108 (一次實驗的用量)。一般OD600≈0.6時,細菌處於生長指數,其濃度為108 cell/mL。此標準為經驗值,需根據自己實驗室具體情況進行調整。

2.取樣步驟

1)將1~2 mL菌液轉移到離心管(進口)中。

2)1000 g離心10 min收集菌體(1×108個細胞為宜),棄上清。

3)用預冷的PBS小心重懸清洗沉澱一次,4 °C 1000 g離心10 min收集菌體,棄上清。

4)再用PBS重懸並離心一次,倒掉PBS(盡量倒乾淨),將離心管的尖端插入液氮中,萃滅細胞沉澱1 min。-80 °C凍存,乾冰寄送。

3.注意事項

1)請先拿空離心管的尖端插入液氮中試試離心管的質量,如果不破則沒問題。

2)微生物代謝速度非常快,所有的步驟需儘快完成。

3)菌體數量不同樣本間需要保持一致。

4)OD值供參考,需要根據具體情況確認。

4.微生物培養液(研究胞外代謝)取樣步驟

方法一:培養好的菌液混勻後,取10 mL菌液,用0.2 μm孔徑的過濾膜進行快速抽濾,去除菌體。將濾液按1 mL/well進行分裝,‐80 °C凍存,乾冰寄送。

方法二:培養好的菌液混勻後,取1 mL菌液,3000 rpm,4 °C離心10 min,取上清800 μL,‐80 °C凍存,乾冰寄送。

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