近年来，随着高通量测序技术和质谱技术的迅猛发展，转录组与代谢组的联合分析逐渐成为揭示疾病分子机制和发现临床治疗靶点的重要工具，为临床研究提供了崭新的视角。疾病的发病机理以及病程发展极其复杂，诸如基因突变、基因表达水平的变化以及代谢的改变等多个因素共同影响着生命体的特征变化。因此，单一组学数据往往难以全面系统地解析复杂生理过程的调控机制，也难以撰写出高质量的学术论文。

多组学联合分析不仅能够相互验证，从而减轻单一组学分析的局限性及假阳性风险，还能够全面系统地解析分子功能和调控机制。转录组通过分析基因RNA表达水平揭示调控网络，而代谢组则能直接反映生物体内代谢产物的变化。转录组与代谢组的联合分析有助于筛选与疾病变化相关的关键基因、代谢物和代谢通路，从而更深入地挖掘疾病的转录调控机制。

转录组+代谢组分析思路

转录组与代谢组在疾病研究中的分析思路包括以下几个步骤：

1. 收集样本

根据研究目的选择相关样本，例如疾病患者及健康对照组的组织、血清、血浆、细胞、体液等。如果某些研究样本无法直接获得，则需构建模型材料，例如治疗组样本。

2. 转录组分析

从样本中提取RNA，利用高通量测序技术对RNA进行鉴定与定量。结合主成分分析（PCA）、差异基因筛选、KEGG富集等生物信息学分析，可找到与病变相关的基因及代谢通路。

3. 代谢组检测

提取样本中的代谢产物，并通过色谱及质谱分析，对代谢物进行定性和定量。结合PCA、差异代谢物筛选和KEGG富集等生信分析，可以发现与病变相关的代谢物及代谢通路。

4. 联合分析

转录组与代谢组的联合分析主要分为两部分：一是寻找共同的KEGG通路和富集功能，二是进行相关性分析。将差异基因与差异代谢物在KEGG上共同富集的基因和代谢物进行关联分析，构建相关性网络，筛选出共同变化的基因、代谢物及代谢通路，以全面解析疾病的转录调控机制。

5. 生物学验证

依据联合分析结果，还可结合分子实验进一步验证疾病的转录调控机制。例如，转录组结果可通过qRT-PCR验证，而非靶向代谢组结果可进行靶向代谢组验证。

研究实例

2022年2月15日，德克萨斯大学西南医学中心的张青教授团队在《Cancer Research》（IF：125）上发表了题为“综合代谢谱与转录分析揭示针对快速增殖型乳腺癌的治疗策略”的研究论文。该研究重点探讨了乳腺癌，尤其是三阴性乳腺癌（TNBC）的发病机制。TNBC是缺乏雌激素受体、孕激素受体和HER2蛋白表达的乳腺癌亚型，具备更高的侵袭性和较短的生存期。

研究结果显示，通过对病患者肿瘤及产生自TNBC患者异种移植模型的样本进行代谢组学分析，共检测到301种代谢物并发现其显著的代谢特征。通过转录组与代谢组的联合分析，研究团队确定了嘧啶代谢及谷氨酰胺分解途径在TNBC中的升高，并且发现嘧啶生物合成抑制剂Brequinar对TNBC细胞及异种移植模型具有良好的治疗效果。这表明转录组+代谢组联合分析不仅能够揭示疾病的分子机制，还能够有效地挖掘新的临床诊疗靶点。

总之，转录组与代谢组的联合分析已成为研究疾病分子机制和挖掘临床治疗靶点的重要工具。然而，两者在技术原理及数据类型上的差异，以及数据量的庞大使得有效整合这些数据，并深入挖掘潜在关联成为重要的挑战。尊龙凯时公司致力于建立高效的转录组+代谢组联合分析流程，为从事相关研究的科研工作者提供专业服务，助力生物医疗领域的持续进步。