经典代谢组学可以反映机体代谢物的变化及可能被激活的通路，但同一代谢物可能参与多条代谢通路而其丰度不发生变化， 代谢网络是复杂并且动态变化的，而代谢组学仅能提供静态的代谢物丰度信息，因此仍存在局限性，代谢流分析技术则可以很好地弥补这一局限。为了深入了解细胞代谢过程，我们采用各种组学工具包括基因组学、宏基因组学、转录组学、蛋白质 组学和代谢组学进行分析。但由于这些组学技术目前无法充分反映转录后调控、酶活性及细胞过程。于是提出了代谢流组学（Fluxomics）来全面研究所有代谢物的流率（flux rates），这样就可以很好的描述细胞在生理过程中的代谢活性。
非靶标代谢流可以研究代谢流量随时间的动态变化规律，不限于特定的代谢通路，对流经代谢途径的代谢流量组进行分析， 能够很好的解释代谢物在生物途径中如何变化，将代谢组学的研究提升到更高的水平和层次。
BIOTREE非靶代谢流解决方案：无偏向性的检测所有带同位素标记的代谢物，广泛筛选同位素标记的代谢物参与的代谢途径或基因敲除前后代谢速率变化。
技术路线
技术参数
样本要求
细胞 1×107 cells/sample
血清、血浆 200 μL/sample
尿液 1 mL/sample
组织 200 mg/sample
粪便/肠道内容物 200 mg/sample
微生物 1×107 cells/sample
培养液 200 μL/sample
因组织特异性，某些组织可能检测不到稳定同位素标记的信号。
生物学重复
6-10个生物学重复
检测平台
UHPLC-Thermo Fisher QE HFX 或UHPLC-Thermo Fisher QE focus
技术优势
同位素追踪动态变化的代谢物丰度信息
同位素标记的代谢物丰度信息映射到KEGG通路中
同一标记底物映射的多条代谢通路关联整合
应用方向
基因工程
提高基因工程菌目标代谢产物
基因改造前后的代谢功能变化
疾病机理
揭示肿瘤代谢抑制剂个性化治疗机制
疾病发生发展过程早期诊断的标志物
代谢重编程
炎症性巨噬细胞免疫代谢重编程机制
植物叶绿体代谢重编程机制
案例分析
本研究运用同位素标记技术，提出了一种新的非靶标同位素代谢分析方法（非靶标代谢流），运用非靶标代谢组检测同位素标记物质丰度变化，从而分析代谢途径流量的分布。同时也详细展示了非靶标同位素标记代谢流的分析流程。最后，以分析人类肺癌细胞在缺氧条件下的代谢物变化为例来阐述非靶标代谢流的分析方法：通过检测代谢流量变化，发现谷氨酰胺的增加促进乙酰辅酶a产生，经NAT8L催化合成的N-乙酰天冬氨酸产生于人肺腺癌A549细胞，而沉默NAT8L可以抑制A549，JHH-4、PH5CH8和BEAS-2B细胞的增值，同时也发现了NAA在癌细胞代谢中的潜在重要作用。非靶标代谢流解决了当前代谢组学研究的一个主要瓶颈，将代谢组的研究提升到更高的层次。
参考文献
Daniel Weindl, Thekla Cordes, Nadia Battello, Sean C. Sapcariu, Xiangyi Dong, Andre Wegner and Karsten Hiller, Bridging the gap between non-targeted stable isotope labeling and metabolic flux analysis, Cancer & Metabolism, 2016,4:10.
