报告解读｜非靶代谢组（3）

发布时间：2026-01-21 12:05

内部报告阅读前，先理解报告目的和受众 #生活技巧# #职场沟通技巧# #内部报告解读#

报告解小伙伴们大家好，上期内容我们详细了解了非靶代谢组研究中关键的单变量统计分析、多维统计分析和差异代谢物的筛选。本期小编给大家带来的是非靶代谢组研究中的重头戏——差异代谢物表达分析的部分~

下面，为大家展示几种差异代谢物的表达分析结果：

一、差异代谢物差异倍数分析

在对检测到的差异代谢物进行定性和相对定量分析后，结合具体样品的分组情况，比较在各分组中代谢物的差异倍数变化。蝴蝶图能够直观展示鉴定到的显著性差异代谢差异倍数变化，如图1所示。

图1 差异代谢物表达差异倍数分析

注：横坐标为差异代谢物的log2FC，即差异代谢物的差异倍数以2为底取对数的值，纵坐标为差异代谢物。红色代表代谢物含量上调，绿色代表代谢物含量下调。

二、差异代谢物韦恩分析

根据实验组数量选择Venn 图（对比组 5 个以内）或者 Upset 图（对比组 6 个及以上）展示各对比组筛选到的显著性差异代谢物的重叠情况，结果如图 2、3所示。根据分析图，能够直观的看出有多少显著性差异代谢物在不同对比组发生变化，有多少显著性差异代谢物仅在某一对比组发生变化，有助于筛选与生物过程相关的核心代谢物模块。

图2 Venn图

图3 Upset图

注：Venn 图：图中不同的圈，表示不同的对比组；Upset 图：左侧柱状图展示各比较组中分别包含差异代谢物的个数；下方交集点的部分，用点指代左侧的对应比较组名称，通过纵向实现点与点之间的连接，表示对应数据集之间存在交集的情况；通过纵向的对应关系，对应上方柱状图，表示以上多个比较组中，连线的比较组与其他比较组相比，独有的代谢物个数。

三、差异代谢物丰度分析

柱状图、箱线图和小提琴图是同一组数据的不同表现形式，横坐标为不同组别，纵坐标为代谢物信号值范围。箱线图可以显示出一组数据的最大值、最小值、中位数、及上下四分位数，箱线图反映数据的集中与离散趋势，小提琴图展示多组数据的分布状态。

图4 柱状图

图5 箱线图

图 6 小提琴图

注：横坐标为不同组别，纵坐标为代谢物信号值范围，点代表异常样本。组间显著性差异使用 t 检验或者方差分析计算的 P 值表示。图中****，***，**，*分别代表 p<0.0001，0.001，0.01，0.05。

四、差异代谢物层次聚类分析

以示例对比组为例，显著性差异代谢物（VIP>1，p value < 0.05）的层次聚类分析结果如图 5所示。聚在同一簇内的代谢物具有相似的表达模式，可能具有相似的功能或者共同参与同一代谢过程或者细胞通路，通过颜色梯度来反映不同样品或者分组间的相似性和差异性。

图7 差异代谢物层次聚类热图

注：图中每行代表一个差异代谢物（即纵坐标为显著性差异表达的代谢物），每列代表一组样品（即横坐标为样品信息）。不同位置的色块代表对应位置代谢物的相对表达量，红色代表表达量相对较高，蓝色代表表达量相对较低，表达模式接近的代谢物聚在左侧同一cluster 下。

五、差异代谢物相关性分析

相关性分析可以帮助衡量显著性差异代谢物（VIP>1，p value < 0.05）之间的代谢密切程度（metabolic proximities），有利于进一步了解生物状态变化过程中代谢物之间的相互调节关系。具有表达相关性的代谢物，可能共同参与某一生物过程，即功能相关性；此外，不同代谢物之间具有协同或互斥关系，比如某类代谢物变化趋势相同，则为正相关；与某类代谢物变化趋势相反，则为负相关。

相关性热图可以用来可视化展示相关性分析的结果，如图8所示。