通过高分辨率质谱的非靶向代谢组学可以揭示单个样本中超过10万个分子特征，其中许多可能代表未知的代谢物。这些代谢物中的许多可能具有重要的生物功能，如细胞内或细胞间的信号分子，如激素，或组织间水平上的沟通媒介，如宿主与微生物的相互作用或信息素。然而，代谢产物的高度不规则和经常不可预测的结构，对其系统的化学和生物学注释构成了很大的挑战。

在该研究中，研究人员介绍了一个开源的非靶向比较代谢组学分析平台Metaboseek，并以秀丽隐杆线虫为模型，揭示了保守脂肪代谢途径α-氧化的生物合成功能，同时展示了该平台的实用价值。Metaboseek，是一个模块化的软件平台，提供了全面的数据分析工作流程，从特征检测到化合物识别，专门设计应用于非靶向代谢组学分析。

图 比较代谢组学的Metaboseek分析

研究人员利用metaboseek集成了分子特征检测、统计、分子式预测和片段分析模块，来研究线虫中的过氧化物酶体α-氧化(pαo)，这是一种保守的脂肪酸降解途径，补充β-氧化，使β-分支脂肪酸分解。β-氧化同时发生在线粒体和过氧化物酶体中，而α-氧化只发生在过氧化物酶体中，过氧化物酶体是膜结合的代谢区域，在脂质和胆汁酸代谢中与其他细胞器协同作用。利用Metaboseek对一个pαo突变体进行非靶向的比较代谢组学研究，研究人员发现破坏线虫pαo会导致100种代谢物的积累，而其中大部分未曾报道。

秀丽隐杆线虫基因hacl-1编码一种与人类HACL1 49%相同的酶，在α氧化途径中起着重要作用。通过对线虫野生型和α-氧化缺陷型hacl-1突变体的非靶向比较，发现了200多个此前未被鉴定的α-氧化依赖代谢物。这些代谢产物支持HACL-1的酶功能预测，表明α-氧化参与内源性β-甲基支链脂肪酸和食品来源的环丙烷脂类的代谢。

该研究通过对新化合物的发现及其特征的大规模注释，将非靶向的比较代谢组学应用于保守的主要代谢途径分析，并提出了环丙烷脂类代谢的模型。（生物谷Bioon.com）

参考文献：Helf， M.J.， Fox， B.W.， Artyukhin， A.B. et al. Comparative metabolomics with Metaboseek reveals functions of a conserved fat metabolism pathway in C. elegans. Nat Commun 13， 782 (2022). https：//doi.org/10.1038/s41467-022-28391-9