代謝組學(xué)反映的是靜態(tài)的代謝物豐度，而單獨某一種代謝物的增加，既可能是因為合成途徑的活躍，也可能是由于消耗途徑的抑制。因此，對于特定代謝通路和代謝網(wǎng)絡(luò)的研究，代謝組學(xué)往往不足以解釋所有問題。

作為代謝組學(xué)的補(bǔ)充手段，代謝流（Metabolic Flux）分析利用穩(wěn)定同位素標(biāo)記特定分子，并追蹤其在生物體內(nèi)的代謝過程，從而得到代謝物在代謝通路的動態(tài)信息。

應(yīng)用領(lǐng)域

醫(yī)學(xué)

農(nóng)林

檢測內(nèi)容

? glycolysis 糖酵解        

? TCA cycle 三羧酸循環(huán)        

? Pentose phosphate pathways 磷酸戊糖途徑

樣本要求

? 細(xì)胞樣品細(xì)胞數(shù)大于等于 4×10 ⁶        

? 液氮或 -80℃保存        

? 干冰運(yùn)輸

分析流程

案例分析

調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝途徑從而抑制急慢性疾病的發(fā)生

Gout and Pseudo-gout-related Crystals Promote GLUT1-mediated Glycolysis that Governs NLRP3 and Interleukin-1β Activation on Macrophages

發(fā)表期刊：Annals of the rheumatic diseases       影響因子：16.102 發(fā)表日期：2019年7月       發(fā)表單位：法國巴黎大學(xué)

研究目的

破譯糖酵解和氧化磷酸化在 IL-1β 誘導(dǎo)的微晶反應(yīng)中的作用。

研究方法

采用尿酸一鈉（MSU）和焦磷酸鈣（CPP）晶體刺激巨噬細(xì)胞，并對其進(jìn)行體外代謝組學(xué)和實時細(xì)胞外流量分析，觀察巨噬細(xì)胞的代謝表型。采用 F-脫氧葡萄糖正電子發(fā)射斷層顯像、葡萄糖攝取實驗和葡萄糖轉(zhuǎn)化酶 (GLUT1)抑制的分子生物學(xué)方法，在體外和體內(nèi)評價有氧糖酵解對 IL-1β 產(chǎn)生的影響。

研究結(jié)果

我們觀察到 MSU 和 CPP 晶體導(dǎo)致巨噬細(xì)胞代謝重組，進(jìn)入到有氧糖酵解途徑，其原因是由巨噬細(xì)胞 GLUT1質(zhì)膜表達(dá)和葡萄糖攝取增加引起的。此外，痛風(fēng)發(fā)作期間從人體滑膜液中分離出的中性粒細(xì)胞耀斑表達(dá) GLUT1比從血液中分離的中性粒細(xì)胞更頻繁。2- 脫氧葡萄糖或 GLUT1 均能抑制 NLRP3 活化和 IL-1β 的產(chǎn)生，從而抑制微晶炎。

結(jié)論

在 MSU 和 CPP 晶體誘導(dǎo)的 IL-1β 蛋白缺失反應(yīng)中，GLUT1 介導(dǎo)的葡萄糖攝取起重要作用。這些發(fā)現(xiàn)為急性和慢性病人關(guān)節(jié)炎的治療開辟了新的治療途徑。

參考文獻(xiàn)

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