与血浆基准相协调的人血浆代谢物注释

人类血浆代谢组已被广泛表征：人类代谢组数据库（HMDB）1 5.0版目前包含37,229个人类血液中报告的代谢物条目。尽管现代LC-MS平台的分析覆盖范围能够检测和鉴定1,000-2,000种血浆代谢物，但已知和定期检测的血浆代谢物的数量相当少：健康人群中144种血浆代谢物的参考值2和美国国家标准与技术研究所（NIST）参考血浆样品3中的588种脂质已被报道。血浆代谢组也表现出巨大的个体间和个体内部差异，这可以通过微生物组、饮食习惯和遗传的差异来解释。持续报告人类血浆代谢组的挑战来自于非靶向LC-MS方法的实验室间差异以及代谢物本身注释的不同实践和能力5。为了构建Plasma Benchmark，三个参与实验室以四种分析模式分析了相同的内部池等离子体和NIST1950人类参考等离子体6，包括正负电离模式下的反相和亲水相互作用色谱，然后在MS-DIAL7中生成数据矩阵。我们应用了一套基于信噪比、相对标准差、样本空白比、MS/MS数据采集和预测分子式的纳入标准，将检测到的分子特征数量缩小到639个最可能代表实际血浆代谢物的强大分子特征。近88%的检测到的分子特征不符合信噪比和样本空白比标准，这可能是由于LC-MS数据中固有的噪声和污染物，也可能是由于实验室中许多分子特征的检测具有很高的可变性8（图1b）。人工筛选得到288个独特的代谢物，而其余的分子特征被归类为冗余分子特征和源内片段。包含四种分析模式对于代谢物的广泛覆盖至关重要，因为大多数代谢物仅在一种模式下检测到（图1b）。