代谢流分析

代谢组学反映的是静态的代谢物丰度，而单独某一种代谢物的增加，既可能是因为合成途径的活跃，也可能是由于消耗途径的抑制。因此，对于特定代谢通路和代谢网络的研究，代谢组学往往不足以解释所有问题。

作为代谢组学的补充手段，代谢流（Metabolic Flux）分析利用稳定同位素标记特定分子，并追踪其在生物体内的代谢过程，从而得到代谢物在代谢通路的动态信息。

应用领域

医学

肿瘤代谢机理
免疫相关疾病
代谢疾病
干细胞发育和分化

农林

微生物发酵
模拟生物生理过程菌源代谢产物
植物
抗逆经济作物品质育种
动物
动物营养>肉质品质

检测内容

glycolysis 糖酵解
TCA cycle 三羧酸循环
Pentose phosphate pathways 磷酸戊糖途径

样本要求

细胞样品细胞数大于等于 4×10 ⁶
液氮或 -80℃保存
干冰运输

分析流程

案例分析

调节体内代谢途径从而抑制急慢性疾病的发生 Gout and Pseudo-gout-related Crystals Promote GLUT1-mediated Glycolysis that Governs NLRP3 and Interleukin-1β Activation on Macrophages

发表期刊：Annals of the rheumatic diseases 影响因子：16.102 发表日期：2019年7月发表单位：法国巴黎大学

研究目的

破译糖酵解和氧化磷酸化在 IL-1β 诱导的微晶反应中的作用。

研究方法

采用尿酸一钠（MSU）和焦磷酸钙（CPP）晶体刺激巨噬细胞，并对其进行体外代谢组学和实时细胞外流量分析，观察巨噬细胞的代谢表型。采用 F-脱氧葡萄糖正电子发射断层显像、葡萄糖摄取实验和葡萄糖转化酶 (GLUT1)抑制的分子生物学方法，在体外和体内评价有氧糖酵解对 IL-1β 产生的影响。

研究结果

我们观察到 MSU 和 CPP 晶体导致巨噬细胞代谢重组，进入到有氧糖酵解途径，其原因是由巨噬细胞 GLUT1质膜表达和葡萄糖摄取增加引起的。此外，痛风发作期间从人体滑膜液中分离出的中性粒细胞耀斑表达 GLUT1比从血液中分离的中性粒细胞更频繁。2- 脱氧葡萄糖或 GLUT1 均能抑制 NLRP3 活化和 IL-1β 的产生，从而抑制微晶炎。

结论

在 MSU 和 CPP 晶体诱导的 IL-1β 蛋白缺失反应中，GLUT1 介导的葡萄糖摄取起重要作用。这些发现为急性和慢性病人关节炎的治疗开辟了新的治疗途径。

参考文献

Renaudin Felix,Orliaguet Lucie,Castelli Florence et al. Gout and pseudo-gout-related crystals promote GLUT1-mediated glycolysis that governs NLRP3 and interleukin-1β activation on macrophages.[J] .Ann. Rheum. Dis., 2020