日前，本课题组在暴露组学研究领域取得重要进展，创新性地提出了一种基于Zeno MRMHR模式的代谢组-暴露组一体化分析新方法，实现了单次进样同步完成高覆盖非靶向分析代谢组与高灵敏靶向定量暴露组的高效分析，显著提升了代谢组-暴露组关联研究（mEWAS）中的分析通量。
外源性暴露物与内源性代谢物在生物体内的浓度水平存在2-3个数量级的显著差异，在传统的mEWAS中，首先利用高分辨质谱（HRMS）对样本进行非靶向代谢组学信息的获取，随后再借助三重四级杆质谱（TQMS）进行数次靶向分析以获取暴露组信息。然而，这种传统策略在信息获取通量方面明显不足，尤其在面对大规模样本研究时，分析时间大幅延长，资源消耗也显著增加。此外，对于采样体积有限的研究场景，同一样本往往难以满足多种分析方法的需求。亟需开发兼具高通量与高灵敏度的代谢组-暴露组一体化分析方法。
针对上述情况，本研究开发了一种内源性代谢物与外源性暴露物同步检测的新方法。一次进样，利用HRMS模式获取代谢组信息、以多反应监测（MRM）模式获取定量的暴露组信息，使得外源性化合物在MRM模式下的信号响应与内源性代谢物在HRMS模式下的信号响应相匹配。结合ZenoSWATH技术和知识导向分析，该方法可对210种血浆中常常检出暴露物进行高灵敏度靶向分析。ZenoSWATH与数据依赖采集（DDA）相结合的模式显著提高了非靶向代谢组的检测覆盖度。方法学考察结果表明，该方法在实际应用中展现出良好的精密度、重复性和回收率。该方法已成功应用于糖尿病队列的mEWAS中，高频检出暴露物的潜在风险被评估，并从代谢层面阐释了这些风险暴露物的潜在致病机制。
相关研究成果以“Novel Method for Simultaneously Untargeted Metabolome and Targeted Exposome Analysis in One Injection”为题发表于《Analytical Chemistry》。我组在读博士研究生管朋维为第一作者，刘心昱研究员和许国旺研究员为通讯作者。上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。（文/图 管朋维）
文章链接https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c05565?ref=pdf
