专利名称：一种nmr代谢组学检测数据的分析方法
技术领域：
本发明属于生物技术领域，涉及NMR(核磁共振)的代谢组学检测的数据分析方面，提供一种NMR代谢组学检测数据的分析方法。
背景技术：
NMR(Nuclear Magnetic Resonance)为核磁共振。是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生蔡曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核蔡曼能级上的跃迁。核磁共振适合于液体、固体。如今的高分辨技术，还将核磁用于了半固体及微量样品的研究。核磁谱图已经从过去的一维谱图(ID)发展到如今的二维(2D)、三维(3D)甚至四维(4D)谱图，它们将分子结构和分子间的关系表现得更加清晰。在世界的许多大学、研究机构和企业集团，都可以听到核磁共振这个名词，包括我们在日常生活中熟悉的大集团。而且它在化工、石油、橡胶、建材、食品、冶金、地质、国防、环保、纺织及其它工业部门用途日益广泛。在中国，其应用主要在基础研究方面，企业和商业应用普及率不高，主要原因是产品开发不够、使用成本较高。但在石油化工、医疗诊断方法应用较多。20世纪后半叶，NMR 技术和仪器发展十分快速，从永磁到超导，从60MHz到800MHz的NMR谱仪磁体的磁场差不多每五年提高一点五倍，这是被NMR在有机结构分析和医疗诊断上特有功能所促进的。现在有机化学研究中NMR已经成为分析常规测试手段，同样，在医疗上MRI (核磁共振成像仪器)亦成为某些疾病的诊断手段。本发明提供了一种NMR代谢组学检测数据的分析方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种NMR代谢组学检测数据的分析方法。该方法为NMR代谢组学检测所获得的数据进行分析提供了新途径。为更好的说明本方法的特征，本发明将以一具体实例来说明它的具体实施过程。该实例是采用大鼠尿液、粪便及组织提取物，进行 NMR代谢组学检测，得到原始的数据。步骤1，NMR检测技术获得谱图，并对谱图进行处理；步骤2，样本聚类分析，绘制样本聚类分析直方图；步骤3，主成分(PCA)分析；步骤4，偏最小二乘法，判别分析(PLS-DA)及对模型的验证；步骤5，正交偏最小二乘法，判别分析(OPLS-DA)；步骤6，差异代谢物的鉴定，及代谢物间相关性分析。本发明的优点在于为NMR代谢组学检测获得的谱图分析，提供了一种新途径。
图1。本发明所述一种NMR代谢组学检测数据分析方法的实施流程图
具体实施例方式本发明所述，一种NMR代谢组学检测数据的分析方法，本发明采用大鼠尿液、粪便及组织提取物，进行NMR代谢组学检测分析为实例，说明本方法得具体实施步骤步骤1，NMR检测技术获得谱图，并对谱图进行处理；使用TopSpin 软件(V3. 0，Bruker Biospin, Germany)对谱图进行了傅立叶变换， 相位调整，基线校正，及定标等处理，所有谱图在进行傅立叶变换时均乘以增宽因子为IHz 的指数窗函数以提高信噪比。步骤2，样本聚类分析，绘制样本聚类分析直方图；使用生物统计学软件SPSS Statistics 17. O进行样本的聚类分析，从而对样本的总体信息进行整体把握。步骤3，主成分(PCA)分析；使用SIMCA-P+ 软件(VII. 0，Umetrics AB, Umea, Sweden)对归一化后的数据进行模式识别多变量分析，主成分分析使用中心化换算(mean center scaling)的数据标度换算方式。步骤4，偏最小二乘法，判别分析(PLS-DA)及对模型的验证；使用SIMCA-P+ 软件(VII. 0，Umetrics AB, Umea, Sweden)对归一化后的数据进行偏最小二乘法(PLS)发现NMR数据(X变量)和其它变量(Y变量，分组信息)之间的相关关系。偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)使用自适换算(unit variancescaling)的数据标度换算方式。PLS-DA对模型的质量用舍一法进行交叉验证检验，并用交叉验证后得到的 R2X和Q2 (分别代表模型可解释的变量和模型的可预测度)对模型有效性进行评判。在此之后，通过排列实验随机多次(η = 200)改变分类变量y的排列顺序得到相应不同的随机 Q2值对模型有效性做进一步的检验。步骤5，正交偏最小二乘法，判别分析(OPLS-DA)。对PLS-DA模型进行正交矫正处理(OPLS-DA)，使用SIMCA-P+软件(VI1. 0， Umetrics AB，Umea，Sweden)进行正交偏最小二乘法-判别分析(0PLS-DA)，最大化地凸显模型内部不同组别之间的差异。OPLS-DA使用自适换算(unit variancescaling)的数据标度换算方式。步骤6，差异代谢物的鉴定，及代谢物间相关性分析。通过对OPLS-DA的分析，通过分析各代谢物相应的相关系数，对有统计意义的代谢物进行进一步归纳。在相关系数图中，将每一个变量的loading值与其标准偏差的平方根值相乘后进行数据的回溯转换。然后与相应的相关系数临界值表进行比对，得到引起组间差异的代谢物。以对照组和高剂量组的各种器官和体液代谢组的PCA分析综合数据进行 HPCA分析，从而得到同种样本代谢物之间和不同样本代谢物之间的相关性。本方法得特征本方法对NMR代谢组学检测数据进行分析提供了一种新思路。以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施方式，均在本发明的保护范围之中。
权利要求
1. 一种NMR代谢组学检测数据的分析方法，其特征在于该方法包括有如下步骤 步骤1，NMR检测技术获得谱图，并对谱图进行处理； 步骤2，样本聚类分析，绘制样本聚类分析直方图； 步骤3，主成分(PCA)分析；步骤4，偏最小二乘法，判别分析(PLS-DA)及对模型的验证； 步骤5，正交偏最小二乘法，判别分析(OPLS-DA)； 步骤6，差异代谢物的鉴定，及代谢物间相关性分析。
全文摘要
本发明提供一种NMR代谢组学检测数据的分析方法，属于生物技术领域，本发明主要包括如下流程步骤1，NMR检测技术获得谱图，并对谱图进行处理；步骤2，样本聚类分析，绘制样本聚类分析直方图；步骤3，主成分(PCA)分析；步骤4，偏最小二乘法，判别分析(PLS-DA)及对模型的验证；步骤5，正交偏最小二乘法，判别分析(OPLS-DA)；步骤6，差异代谢物的鉴定，及代谢物间相关性分析。本发明的优点在于为NMR代谢组学检测获得的谱图分析，提供了一种新途径。
文档编号G01N24/08GK102323285SQ20101054535
公开日2012年1月18日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者刘瑜 申请人:上海聚类生物科技有限公司