代谢组学(metabonomics/metabolomics)是继基因组学和蛋白质组学之后新兴发展起来的学科，对生物体内所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研 究方式，是系统生物学的组成部分。其研究对象是相对分子质量 1000 DA 以内的小分子物质。基因与蛋白质的表达紧密相连，而代谢物则更多地反映了细胞所处的环境，这又与细胞的营养状态，药物和环境污染物的作用相关。代谢全谱分析，采用液相色谱-质谱联用（LC-MS）的方法，比较不同样品中各自的代谢产物以确定其中的差异代谢物。可用于生物标志物的发现，疾病诊断等。
抗生素对小鼠肠道微生物组及代谢组的影响
Arsenic Exposure Perturbs the Gut Microbiome and Its Metabolic Profile in Mice: An Integrated Metagenomics and Metabolomics Analysis
砷中毒会严重影响人体健康。本研究以小鼠为模型，采用16S rDNA测序和代谢组质谱分析相结合的方法，联合探究了砷中毒对小鼠肠道菌群及代谢产物的影响，以及菌群与代谢产物之间的互作关系。结果表明，砷中毒严重扰乱了小鼠原有的肠道菌群结构及代谢产物。
本研究主要结果如下：
1.在微生物代谢产物中，共发现146种产物含量增加，224种产物含量减少，包括氨基酸、胆汁酸、脂类、脂肪酸、异黄酮衍生物以及吲哚类化合物。
2.部分差异菌群和差异代谢产物之间存在明显互作，如吲哚与Erysipelotrichaceae菌显著正相关，而与Clostridiales显著负相关。
结果展示：
图1. 肠道微生物与代谢产物关联分析
Lu K, Abo RP, Schlieper KA, et al. Arsenic Exposure Perturbs the Gut Microbiome and Its Metabolic Profile in Mice: An Integrated Metagenomics and Metabolomics Analysis. Environmental Health Perspectives. 2014;122(3):284-291.
