牛津大学化学系McCullagh研究团队于2025年8月22日发表在《自然实验手册》上的最新研究成果显示，一种创新的代谢物分析方法将彻底改变细胞、组织及生物流体的代谢组学研究范式。
该方法通过阴离子交换色谱-质谱联用技术（AEC-MS）实现了对高度极性和离子化代谢物的精准分析。这种突破性技术采用电解离子抑制技术，首次将高性能离子交换色谱系统直接与质谱检测器耦合，使分子特异性提升2-3个数量级。这项技术突破源自该团队对离子色谱-质谱联用技术长达十年的研发积累（参见Ngere等，2023年《分析化学》综述）。
"离子交换色谱提供的新型保留与洗脱机制，成功解决了代谢组学领域长期存在的技术瓶颈。"牛津大学化学系博士生Rachel Williams表示。作为该方法开发的核心成员，她特别指出传统离子色谱技术自1970年代以来始终难以与质谱实现有效联用，而新技术通过电解离子抑制技术成功突破这一限制。
作为继基因组学、蛋白质组学之后的新型组学技术，代谢组学通过追踪代谢物水平变化，可灵敏捕捉疾病状态、饮食干预、环境暴露等生物过程的分子特征。该方法已在多项研究中展现突破性应用价值：
- 肠道微生物组研究：与牛津大学Kennedy研究所合作发现，微生物衍生的能量代谢产物丁酸盐可进入血液循环，增强宿主免疫应答（Schulthess等，《免疫》，2019）
- 糖尿病机制研究：发现高血糖条件下，葡萄糖代谢关键酶GAPDH和PDH活性受抑，导致代谢中间产物积累，引发基因表达改变及胰岛素分泌障碍（Haythorne等，《自然通讯》，2023）
项目负责人James McCullagh教授强调，这项新技术不仅扩展了现有应用边界，更催生了三个全新研究方向："我们正在将该协议应用于肠道微生物代谢、抗菌耐药机制解析及癌症早期生物标志物发现等前沿领域。"
需注意该技术的特殊性在于其革命性的工作流程：
- 采用电解离子抑制技术实现色谱-质谱直接联用
- 开发专用代谢组学数据分析协议
- 建立极性代谢物专属数据库
- 优化生物样本前处理标准化流程
这项突破为生物化学、分子医学及环境科学等交叉领域提供了全新的研究工具，其应用潜力正在全球多个实验室中加速拓展。
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