近年来，随着高通量测序技术和质谱技术的快速进展，转录组与代谢组的联合分析在揭示疾病分子机制和挖掘临床治疗靶点方面已成为一项重要工具，为临床研究提供了新的视角。疾病的发生机制及其发展过程极其复杂，涉及基因突变、基因表达水平变化和代谢改变等多种因素，这些都影响着生命体特征的演变。单一组学的数据往往难以全面解析复杂生理过程的调控机制，也难以发表高质量的研究论文。因此，多组学的联合分析不仅可以相互验证，减少单一组学分析的局限性和假阳性，还能系统全面地阐明分子功能和调控机制。

转录组通过基因RNA表达水平揭示调控网络，而代谢组则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能够筛选出与疾病变化相关的关键基因、代谢物及代谢通路，从而更深入地挖掘疾病的转录调控机制。在进行转录组与代谢组的研究时，首先需构建模型材料或直接收集相关样本，其次分别进行转录组和代谢组检测，然后通过关联分析探讨两组学之间的联系，筛选共同变化的基因、代谢物及代谢通路，从而解析疾病的转录调控机制。最后，还可以结合一些分子实验进行进一步验证。

联合分析的具体流程

1. 样本收集：根据研究目标选择适当的样本，如疾病患者和健康对照组的组织、血清、血浆、细胞等。如果样本难以直接获取，则需要构建模型材料，如实验组样本。

2. 转录组分析：从样品中提取RNA并通过高通量测序技术进行鉴定和定量，结合主成分分析(PCA)、差异基因筛选及KEGG通路富集等生物信息分析，寻找与疾病相关的基因及代谢通路。

3. 代谢组检测：提取样中的代谢产物，通过色谱和质谱分析进行定性和定量，结合PCA、差异代谢物筛选和KEGG富集等生物信息分析，识别与病变相关的代谢物及代谢通路。

4. 联合分析：联合分析主要分为两个部分，一是寻找共同的KEGG通路和富集功能，二是进行相关性分析。将差异基因和差异代谢物在KEGG上共同富集的基因和代谢物进行分析，构建相关性网络，筛选出共同变化的基因和代谢通路，进而解析疾病的转录调控机制。

5. 生物学验证：根据联合分析结果，可结合一些分子实验进行验证，例如，对转录组结果可进行qRT-PCR验证，非靶向代谢组结果可采用靶向代谢组进行确认。

研究背景与结果

在2022年，德克萨斯大学西南医学中心的研究团队发表了一项重要论文，探讨了代谢组与转录组联合分析在乳腺癌的研究中所展现的潜力。乳腺癌作为全球女性发病率和死亡率较高的恶性肿瘤，尤其是三阴性乳腺癌（TNBC），因缺乏有效的治疗靶点而面临更大的治疗挑战。

研究结果显示，在肿瘤样本中，通过代谢分析发现多种代谢物的变化，并且这些变化与患者的临床特征密切相关。这为后续的治疗靶点识别提供了良好的基础。此外，通过细胞培养实验，发现不同培养条件下的细胞代谢特征存在显著差异，进一步强调了微环境对代谢的调控作用。

通过转录组与代谢组的联合分析，研究团队发现一些关键的生物通路与TNBC的侵袭性和预后相关，尤其是与嘧啶和谷氨酰胺代谢相关的通路，这些发现为未来的精准治疗提供了新的方向。而且，基于“人生就是博”的理念，科研团队还通过建立公开的交互式数据可视化平台，推动了对乳腺癌研究的共同努力。

综上所述，转录组与代谢组的联合分析已经成为揭示疾病分子机制和寻找临床治疗靶点的重要手段。然而，由于二者技术原理和数据类型的差异，如何有效整合这些大数据并挖掘潜在联系，是当前研究中的一大挑战。我们公司已经建立了转录组与代谢组联合分析的完善流程，能够为从事该领域研究的人员提供相关服务，助力实现科学研究与临床应用的良性互动。

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