代謝組學(xué)是效仿基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究思想腹尖,對(duì)生物體內(nèi)所有代謝物進(jìn)行定量分析根资,并尋找代謝物與生理病理變化的相對(duì)關(guān)系的研究盼樟。代謝組學(xué)的研究需要高靈敏度事格、高通量且穩(wěn)定性好的方法惕艳,所以檢測(cè)平臺(tái)的選擇也是至關(guān)重要,今天小析姐就和大家聊一聊代謝組學(xué)和代謝組學(xué)的研究檢測(cè)技術(shù)驹愚。
我 們知道細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)由眾多基因远搪、蛋白質(zhì)、以及小分子代謝產(chǎn)物來(lái)共同承擔(dān)逢捺,而上游的(核酸谁鳍、蛋白質(zhì)等)大分子的功能性變化最終會(huì)體現(xiàn)于代謝層面,如神經(jīng)遞質(zhì)的變化劫瞳、激素調(diào)控棠耕、受體作用效應(yīng)、細(xì)胞信號(hào)釋放柠新、能量傳遞和細(xì)胞間通訊等窍荧,所以代謝組處于基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和蛋白質(zhì)作用網(wǎng)絡(luò)的下游,所提供的是生物學(xué)的終端信息恨憎。 如同我們?cè)陂L(zhǎng)江的上游建大壩或?qū)牡廊锿耍@些項(xiàng)目的生態(tài)影響會(huì)在下游的河道和地域體現(xiàn)出來(lái)一樣郊楣,我們經(jīng)常說(shuō),基因組學(xué)和蛋白組學(xué)告訴你可能發(fā)生什么瓤荔,而代謝組學(xué)則告訴你已經(jīng)發(fā)生了什么净蚤。
什么是代謝組學(xué)?代謝組學(xué)是用來(lái)解決什么問(wèn)題的输硝?代謝組學(xué)(Metabonomics/Metabolomics)是20世紀(jì)90年代末期發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興學(xué)科今瀑,是研究關(guān)于生物體被擾動(dòng)后(如基因的改變或環(huán)境變化后)其代謝產(chǎn)物(內(nèi)源性代謝物質(zhì))種類(lèi)、數(shù)量及其變化規(guī)律的科學(xué)点把。代謝組學(xué)著重研究的是生物整體橘荠、器官或組織的內(nèi)源性代謝物質(zhì)的代謝途徑及其所受內(nèi)在或者外在因素的影響及隨時(shí)間變化的規(guī)律。代謝組學(xué)通過(guò)揭示內(nèi)在和外在因素影響下代謝整體的變化軌跡來(lái)反映某種病理生理過(guò)程中所發(fā)生的一系列生物事件郎逃。代謝組學(xué)的研究對(duì)象與層次有哪些哥童?一般來(lái)說(shuō),代謝組學(xué)關(guān)注的對(duì)象是分子量在1000以下的小分子化合物褒翰。根據(jù)研究的對(duì)象和目的不同贮懈,科學(xué)家將生物體系的代謝產(chǎn)物分析分為4個(gè)層次:代謝物靶標(biāo)分析:某一個(gè)或幾個(gè)特定組分的定性和定量分析,如某一類(lèi)結(jié)構(gòu)优训、性質(zhì)相關(guān)的化合物(氨基酸朵你、有機(jī)酸、順二醇類(lèi))或者某一代謝途徑的所有中間產(chǎn)物或多條代謝途徑的標(biāo)志性組分揣非。代謝物指紋分析:同時(shí)對(duì)多個(gè)代謝物進(jìn)行分析撬呢,不分離鑒定具體單一組分。代謝輪廓分析:限定條件下對(duì)生物體內(nèi)特定組織內(nèi)的代謝產(chǎn)物的快速定性和半定量分析妆兑。代謝組分析:對(duì)生物體或體內(nèi)某一特定組織所包含的所有代謝物的定量分析魂拦,并研究該代謝物組在外界干預(yù)或病理生理?xiàng)l件下的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。
代謝組學(xué)可以檢測(cè)的樣品種類(lèi)有哪些搁嗓?代謝組學(xué)主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產(chǎn)物的小分子代謝物(分子量<1000)芯勘。其樣品主要是血漿或血清,尿液腺逛,唾液荷愕,以及細(xì)胞和組織的提取液。我們也和一些公司或單位(如煙草公司棍矛、茶葉公司安疗、制酒公司、酸奶公司够委、醫(yī)院等)合作荐类,做過(guò)植物,真菌茁帽,微生物提取物玉罐,腦脊液屈嗤,淋巴液,昆蟲(chóng)血淋巴,羊水,卵泡液娄帖,膝蓋滑液,眼淚茫船,精液,胎盤(pán)扭屁,糞便及腸道內(nèi)容物提取液等算谈。一般代謝組學(xué)能檢測(cè)出多少物質(zhì)?不同的質(zhì)譜平臺(tái)靈敏度及偏向性都不一樣疯搅,而且不同平臺(tái)之間具有互補(bǔ)性濒生。一般來(lái)說(shuō)GC/MS檢測(cè)血清樣品能準(zhǔn)確定性的物質(zhì)約200個(gè)左右埋泵,檢測(cè)尿液樣品定性的物質(zhì)約200個(gè)左右幔欧,其他樣品(如肝臟,糞便丽声,腸道內(nèi)容物)也在幾百這個(gè)數(shù)量級(jí)礁蔗。如果采用全二維GC/MS,物質(zhì)的數(shù)量要更多雁社,可達(dá)1千以上浴井。LC/MS檢測(cè)物質(zhì)的數(shù)量要遠(yuǎn)比GC/MS多,但能準(zhǔn)確定性和定量的不多霉撵,視不同的平臺(tái)(TQ磺浙、QTOF等)能達(dá)到幾十至2-3百個(gè)物質(zhì)。
應(yīng)用于代謝組學(xué)中的技術(shù)概述1徒坡、如何獲得有效撕氧、可靠的代謝組學(xué)數(shù)據(jù)選用高靈敏度和高選擇性以及能夠檢測(cè)大多數(shù)代謝物的技術(shù);在給定的生物樣品中喇完,能夠提供高度可重復(fù)性且低成本伦泥。目前沒(méi)有一種分析工具具備上述所有特征,但目前應(yīng)用最廣泛的代謝組學(xué)方法:核磁共振波譜(NMR)和質(zhì)譜(MS)與氣相色譜(GC)锦溪、液相色譜不脯、(LC)或毛細(xì)管電泳(CE)聯(lián)用。然而刻诊,這些分析平臺(tái)都不能單獨(dú)提供生物樣品中整個(gè)代謝組的全面鑒定和量化防楷,因?yàn)槊糠N不同技術(shù)都有一系列優(yōu)缺點(diǎn)。2则涯、非靶向代謝譜分析核磁共振波譜(NMR)應(yīng)用于代謝組學(xué)域帐,采用的是非靶向的方法赘被,關(guān)注的是整體全局的代謝情況。非靶向代謝譜分析目的:通常用于鑒定和相對(duì)量化代謝物肖揣,這些代謝物依據(jù)分類(lèi)民假,具有不同的功能。這種方法通常與生物標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)龙优、診斷和與疾病病理生理學(xué)相關(guān)假說(shuō)的產(chǎn)生有關(guān)羊异。優(yōu)點(diǎn):不必事先知道給定生物樣品的代謝物種類(lèi);缺點(diǎn):只對(duì)代謝物進(jìn)行半定量彤断,沒(méi)有適當(dāng)注釋下野舶,就識(shí)別出顯著的峰,使深層機(jī)理和生化的理解復(fù)雜化宰衙。代謝物注釋是確定代謝物結(jié)構(gòu)和功能的過(guò)程平道,代謝物識(shí)別能力的局限性一直是代謝物組學(xué)研究的主要障礙之一。 3供炼、靶向代謝譜分析質(zhì)譜(MS)常被用于靶向代謝組學(xué)研究一屋,重點(diǎn)是精確定量和鑒定一組特定的已知代謝產(chǎn)物。靶向代謝譜分析的目的:確定并對(duì)感興趣的代謝物進(jìn)行絕對(duì)定量分析袋哼,這是通過(guò)光譜匹配到真實(shí)的參考化合物來(lái)實(shí)現(xiàn)的冀墨,該參考化合物通常作為同位素標(biāo)記化合物加入或用作標(biāo)準(zhǔn)曲線生成的額外標(biāo)準(zhǔn)物。通常與食品或藥物管理引起的特定代謝物和途徑的變化相關(guān)涛贯,是藥物開(kāi)發(fā)和毒理學(xué)中的重要分析工具诽嘉。缺點(diǎn):代謝譜僅限于已知的標(biāo)準(zhǔn)代謝物,用這種方法不適合識(shí)別新代謝物弟翘。研究檢測(cè)技術(shù)核磁共振波譜法(NMR) 質(zhì)譜(MS) 液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS) 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS) 毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜(CE-MS)1虫腋、核磁共振波譜(NMR)(1)核磁共振波譜的概述核磁共振波譜:通過(guò)測(cè)量振蕩射頻電磁場(chǎng)與沉浸在強(qiáng)外磁場(chǎng)中的原子核的相互作用來(lái)研究分子結(jié)構(gòu)。有些原子核具有所謂的核自旋值稀余,這使得這些原子核能夠產(chǎn)生核磁矩悦冀,因?yàn)樗鼈冊(cè)谕獠看艌?chǎng)中的行為就像旋轉(zhuǎn)的磁鐵棒。這些原子核相對(duì)于外場(chǎng)可以有不同的方向滚躯,每個(gè)方向都與一個(gè)特定的能級(jí)有關(guān)雏门。所以,當(dāng)一個(gè)質(zhì)子被放置在一個(gè)外部磁場(chǎng)中掸掏,質(zhì)子的磁矩分裂產(chǎn)生兩個(gè)能級(jí):一個(gè)高能級(jí)和一個(gè)低能級(jí)茁影。然而,在核磁共振實(shí)驗(yàn)中丧凤,涉及到許多原子核募闲,在平衡狀態(tài)下,一組自旋態(tài)將在高能和低能態(tài)之間產(chǎn)生足以產(chǎn)生凈磁場(chǎng)的能量差愿待。施加電磁能的短脈沖可以誘導(dǎo)能級(jí)之間的躍遷浩螺,這一過(guò)程有助于原子核吸收能量靴患,隨后能量被釋放為離散量子,并在核磁共振譜中記錄為峰值要出。每一個(gè)峰的位置是通過(guò)相對(duì)于添加的參比化合物(通常是3-三甲基硅基丙酸鹽(TSP))的化學(xué)位移(ppm)來(lái)確定的鸳君。根據(jù)化學(xué)位移(在波譜中的位置)和峰值強(qiáng)度,可以確定相對(duì)水平和生化物質(zhì)患蹂。此外或颊,如果加入已知濃度的內(nèi)標(biāo)物,則可獲得絕對(duì)濃度传于。 (2)1HNMR(氫譜)1HNMR譜具有很小的化學(xué)位移范圍(通常為0-10ppm)囱挑,由于生物化學(xué)物質(zhì)的復(fù)雜行和混合程度,峰的分離程度不高沼溜,峰值嚴(yán)重重疊(如平挑,蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和低分子量代謝物)系草,使得譜的比對(duì)成為一項(xiàng)艱巨任務(wù)通熄。譜峰重疊問(wèn)題的克服:二維(2D) 1H NMR譜增加了信號(hào)的離散度,闡明了信號(hào)的連接性悄但,從而有助于代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)解釋和鑒定棠隐。常用的2DNMR:J-resolved核磁共振譜石抡;擴(kuò)散有序譜(DOSY)檐嚣;同核穿透相關(guān)法相關(guān)光譜(COSY);全相關(guān)譜(TOCSY);異核鍵相關(guān)法異核單量子相關(guān)光譜(HSQC)啰扛;異核多平衡相關(guān)譜(HMQC)嚎京;異核多鍵相關(guān)譜(HMBC);全空間相關(guān)法核超限效應(yīng)譜(NOESY)隐解。利用異核相關(guān)鞍帝,例,1H與氮(15N)煞茫、碳(13C)或存在磷(31P)的情況下帕涌,提供了一種信息途徑,但存在明顯的局限性续徽,即15N(0.37%)和13C(1.1%)的豐度較低蚓曼,而且大多數(shù)代謝物不含31P。?因此钦扭,核磁共振波譜的一個(gè)固有問(wèn)題是靈敏度相對(duì)較低纫版。技術(shù)改進(jìn):超導(dǎo)低溫探針(探測(cè)器冷卻到接近絕對(duì)零溫度)、增加磁場(chǎng)強(qiáng)度(目前為900MHz)和低體積微探針客情,繼續(xù)提高核磁共振波譜的靈敏度其弊。核磁共振波譜技術(shù)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):跨實(shí)驗(yàn)室的高度再現(xiàn)性癞己;通常允許以無(wú)創(chuàng)或微創(chuàng)的方式收集樣品,例如尿液梭伐、血液和精液痹雅;需要少量樣品和最少或無(wú)樣品制備;快速糊识;無(wú)損练慕。因此,隨著時(shí)間的推移技掏,有可能從同一個(gè)體中采集多個(gè)樣本铃将,從而繪制特定病理生理?xiàng)l件下發(fā)生的代謝變化圖。作為一個(gè)獨(dú)特的特征哑梳,這些樣品隨后可以重復(fù)用于進(jìn)一步的分析劲阎,例如轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等。以上優(yōu)勢(shì)同樣適用于高分辨率魔角旋轉(zhuǎn)(HRMAS)核磁共振波譜(HRMASNMR)鸠真。HRMAS NMR:基本上是分析完整組織的唯一方法悯仙。在沒(méi)有任何預(yù)處理的情況下,樣品以54.7°的“魔角”相對(duì)于外加磁場(chǎng)快速旋轉(zhuǎn)吠卷,這降低了完整組織的核磁共振譜線的展寬锡垄,因此與流體獲得的分辨率相當(dāng)。2祭隔、質(zhì)譜(MS)(1)質(zhì)譜法質(zhì)譜法是通過(guò)測(cè)量電離分子在磁場(chǎng)中低壓(真空)下的質(zhì)量電荷比(質(zhì)荷比:m/z)來(lái)研究分子結(jié)構(gòu)的方法货岭。質(zhì)譜儀由三個(gè)基本組件組成:離子源、質(zhì)譜分析儀和檢測(cè)器疾渴。為了避免空氣中分子的影響千贯,真空是必不可少的。離子源使樣品(氣體搞坝、液體或固體)電離搔谴,產(chǎn)生分子離子和更小的碎片離子。這些離子通過(guò)質(zhì)量分析儀加速桩撮,垂直磁場(chǎng)將根據(jù)其質(zhì)量使離子偏轉(zhuǎn)敦第;較重的離子不會(huì)像較輕的離子那樣偏轉(zhuǎn),從而允許質(zhì)量分析儀根據(jù)其質(zhì)量電荷比對(duì)離子進(jìn)行排序店量,最終由檢測(cè)器測(cè)量芜果。輸出以質(zhì)譜表示,其中每個(gè)峰或條代表一個(gè)具有特定m/z(x軸)的離子垫桂,峰的長(zhǎng)度代表相對(duì)豐度师幕。 (2)物質(zhì)的電離質(zhì)譜的一個(gè)固有問(wèn)題是只能分析氣相中的離子,電離過(guò)程決定了可以區(qū)分的代謝物的類(lèi)型和數(shù)量。沒(méi)有一種單一的電離過(guò)程可以涵蓋所有類(lèi)型的代謝物霹粥。電離技術(shù):電子電離(EI)和化學(xué)電離(CI)灭将,它們只能電離氣相分子,電噴霧電離(ESI)和基質(zhì)輔助激光解吸/電離(MALDI)適用于熱不穩(wěn)定和非揮發(fā)性分析物后控,如液體和固體庙曙。其他電離技術(shù):快速原子轟擊(FAB)、場(chǎng)解吸(FD)浩淘、激光電離(LIMS)和共振電離(RIMS)捌朴。基于MS的代謝組學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵因素是张抄,如果采用非靶向方法砂蔽,則獨(dú)立地應(yīng)用不同的電離程序,以實(shí)現(xiàn)最大的代謝物覆蓋率署惯,反之左驾,為靶向研究選擇正確的電離方法。(3)質(zhì)量分析器質(zhì)量分析器根據(jù)離子的質(zhì)荷比對(duì)其進(jìn)行排序极谊,并通過(guò)磁場(chǎng)或電場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)诡右。 與電離過(guò)程一樣,不同的分析儀類(lèi)型也被開(kāi)發(fā)出來(lái)轻猖,每種類(lèi)型都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)帆吻。一些最常用的分析器是飛行時(shí)間(TOF)、四極質(zhì)量濾波器咙边、四極離子阱猜煮、傅里葉變換離子回旋共振和軌道捕獲。(4) 檢測(cè)器探測(cè)器样眠,它測(cè)量通過(guò)離子的電荷友瘤。因此翠肘,在給定的代謝組學(xué)研究中檐束,必須仔細(xì)選擇質(zhì)譜儀,以獲得高靈敏度和高選擇性束倍,并進(jìn)行準(zhǔn)確的分子鑒定被丧。準(zhǔn)確的分子鑒定可以通過(guò)串聯(lián)質(zhì)譜來(lái)實(shí)現(xiàn),串聯(lián)質(zhì)譜是一種能夠進(jìn)行多輪質(zhì)譜的質(zhì)譜儀绪妹,可以進(jìn)行碎片研究和非常精確的質(zhì)量測(cè)定甥桂。有時(shí),質(zhì)譜儀的一些更常見(jiàn)的配置變得普遍邮旷,形成復(fù)合縮寫(xiě)黄选,如TIMS(熱電離質(zhì)譜)和MALDI-TOF(基質(zhì)輔助激光解吸/電離和飛行時(shí)間)。(5)質(zhì)譜法面臨的問(wèn)題盡管質(zhì)譜技術(shù)不斷進(jìn)步,但由于可變電離和離子抑制效應(yīng)影響分析物的精確定量办陷,分析高度復(fù)雜樣品時(shí)仍然存在一個(gè)固有問(wèn)題貌夕。為了部分地彌補(bǔ)這些局限性,采用不同的技術(shù)來(lái)降低質(zhì)譜前分析物的復(fù)雜性民镜。最常用的技術(shù)是色譜和電泳啡专。3、液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)液相色譜法使用液體制圈,通常是水和有機(jī)溶劑的混合物们童,在高壓下工作,因此被稱為高效液相色譜(HPLC)鲸鹦。在高效液相色譜過(guò)程中慧库,給定的樣品在高壓下被液體強(qiáng)制通過(guò)色譜柱。柱本身包含一種固體吸附材料馋嗜,根據(jù)其與吸附材料相互作用程度的不同完沪,該材料將減慢化合物的通過(guò),從而分離單個(gè)物質(zhì)嵌戈,提供不同的保留時(shí)間覆积。通過(guò)改變色譜柱和液體,可以分離出不同種類(lèi)的物質(zhì)熟呛,然后引入質(zhì)譜儀宽档。最常用的高效液相色譜法是反相高效液相色譜法(RP-HPLC),但極性和離子性化合物很難用這種方法檢測(cè)庵朝,這就是為什么親水性相互作用液相色譜法(HILIC)已被開(kāi)發(fā)用于帶電代謝物的分析吗冤。近年來(lái),超高性能LC(UHPLC)已經(jīng)提高了峰值分辨率九府,提高了速度和靈敏度椎瘟。4、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)氣相色譜法是一種簡(jiǎn)單的色譜法侄旬,用于分離和分析揮發(fā)性成分肺蔚。氣相色譜儀基本上是一個(gè)柱,惰性氣體(通常是氦)通過(guò)它在高溫下吹氣儡羔。一個(gè)給定的樣品會(huì)因此蒸發(fā)宣羊,揮發(fā)性分子被推過(guò)色譜柱,在那里它們與色譜柱的涂層相互作用汰蜘。每種化合物在通過(guò)色譜柱時(shí)與涂層發(fā)生不同的相互作用仇冯,導(dǎo)致不同的保留時(shí)間,從而在揮發(fā)性分子被引入質(zhì)譜儀之前提供有效的分離族操。該方法的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是可以設(shè)計(jì)柱分離感興趣的特定分析物苛坚,但GC的一個(gè)限制和先決條件是分析物在高溫下易揮發(fā)和穩(wěn)定。代謝物的覆蓋范圍可以通過(guò)非揮發(fā)性分子的化學(xué)衍生來(lái)提高,但代價(jià)是在代謝物組學(xué)數(shù)據(jù)中引入另一個(gè)變量泼舱。然而姐赡,許多代謝物仍然不易揮發(fā),因此不能用GC-MS定量柠掂。 5项滑、毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜(CE-MS)毛細(xì)管電泳是代謝組學(xué)中一種相對(duì)較新但功能強(qiáng)大的分析工具,它能快速涯贞、高分辨率地分析核酸枪狂、氨基酸、羧酸和糖磷酸酯等帶電的代謝物質(zhì)宋渔。使用毛細(xì)管電泳州疾,來(lái)自給定樣品的帶電分析物將通過(guò)電極間電場(chǎng)引發(fā)的毛細(xì)管遷移。帶電分析物根據(jù)其電泳遷移率進(jìn)行分離皇拣,這意味著如果兩個(gè)帶電分析物具有相同的尺寸严蓖,則具有較大電荷的分析物將移動(dòng)得更快;或者如果兩個(gè)分析物具有相同的電荷氧急,則較小的分析物將由于較少的摩擦而移動(dòng)得更快颗胡。到目前為止,CE-MS主要用于分子的研究吩坝,但在處理極性強(qiáng)毒姨、帶電荷的代謝物時(shí),CE通常是首選钉寝,出于對(duì)結(jié)果快速需求弧呐。 代謝組學(xué)數(shù)據(jù)的化學(xué)計(jì)量方法1、數(shù)據(jù)的預(yù)處理不同的分析平臺(tái)產(chǎn)生了大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)嵌纲。 為了能夠提取出任何有意義的信息俘枫,需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪、基線校正逮走、峰值對(duì)齊鸠蚪、分箱(binning)、標(biāo)準(zhǔn)化(歸一化)和數(shù)據(jù)縮放等預(yù)處理言沐。正確的代謝組學(xué)數(shù)據(jù)預(yù)處理是獲得有效信息數(shù)據(jù)的前提邓嘹。2、化學(xué)計(jì)量方法概述預(yù)處理后的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行化學(xué)計(jì)量學(xué)险胰,這是統(tǒng)計(jì)方法在化學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用,目的是提取有意義的信息矿筝。它已經(jīng)成為代謝組學(xué)的一個(gè)重要組成部分起便,因?yàn)楹舜殴舱窈唾|(zhì)譜都產(chǎn)生高維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),與變量(峰或代謝物)相比,觀測(cè)(樣品)相對(duì)較少榆综,使得這類(lèi)數(shù)據(jù)適合于多元統(tǒng)計(jì)分析妙痹。多元分析工具的目標(biāo)是將數(shù)據(jù)集的復(fù)雜性或維數(shù)降低到一個(gè)更易于管理的二維或三維數(shù)。在代謝組學(xué)中鼻疮,最廣泛使用的技術(shù)是以無(wú)監(jiān)督或有監(jiān)督的方式提取潛在變量怯伊。3、PCA分析(主成分分析)主成分分析(PCA)是最實(shí)用的無(wú)監(jiān)督方法判沟,它通過(guò)提取主要的變異源耿芹,在不知道數(shù)據(jù)所屬類(lèi)別的情況下,降低了數(shù)據(jù)的復(fù)雜度挪哄。 PCA對(duì)于檢測(cè)異常值和樣本的內(nèi)在聚類(lèi)非常有用吧秕,內(nèi)在聚類(lèi)對(duì)于隨后在分組樣本中識(shí)別相似的生物特征非常有用。4迹炼、偏最小二乘判別分析(PLS-DA)偏最小二乘判別分析(PLS-DA)和正交PLS-DA(O-PLS-DA)是常用的監(jiān)督方法砸彬,能夠發(fā)現(xiàn)兩個(gè)矩陣之間的基本關(guān)系,一個(gè)X矩陣包含自變量(例如斯入,光譜強(qiáng)度值)來(lái)自樣本和包含因變量的Y矩陣(例如砂碉,類(lèi)別、性別刻两、治療反應(yīng))PLS-DA和O-PLS-DA通常用于識(shí)別不同樣本組之間的生物標(biāo)記物和差異绽淘,例如健康組和患病組。使用PCA闹伪、PLS-DA和O-PLS-DA時(shí)沪铭,存在數(shù)據(jù)過(guò)度過(guò)濾的風(fēng)險(xiǎn),因此必須進(jìn)行嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證偏瓤。