代謝組學反映的是靜態的代謝物豐度，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絡的研究，代謝組學往往不足以解釋所有問題。

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

應用領域

醫學

農林

檢測內容

? glycolysis 糖酵解        

? TCA cycle 三羧酸循環        

? Pentose phosphate pathways 磷酸戊糖途徑

樣本要求

? 細胞樣品細胞數大于等于 4×10 ⁶        

? 液氮或 -80℃保存        

? 干冰運輸

分析流程

案例分析

調節體內代謝途徑從而抑制急慢性疾病的發生

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

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

研究目的

破譯糖酵解和氧化磷酸化在 IL-1β 誘導的微晶反應中的作用。

研究方法

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

研究結果

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

結論

在 MSU 和 CPP 晶體誘導的 IL-1β 蛋白缺失反應中，GLUT1 介導的葡萄糖攝取起重要作用。這些發現為急性和慢性病人關節炎的治療開辟了新的治療途徑。

參考文獻

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