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科研赋能 | 非靶向代谢组学中的“火山图” 2025-07-12

火山图是一种用于差异表达分析(如RNA-seq、蛋白质组学)的可视化工具,能够直观展示基因/蛋白的表达变化倍数(logFC)和统计学显著性(pValue)。

在非靶向代谢组学研究中,火山图是一种非常实用且常见的一种图。


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火山图是散点图的一种,主要是通过差异倍数(Fold Change)和P值结合的方式来展示筛选的差异代谢物。通过这种作图形式展示,能够方便直观地展示两个样本之间的差异表达分布情况。

火山图中每个点代表一个代谢物,横坐标代表该组对比各物质的倍数变化(取以2为底的对数),纵坐标表示student's t检验的P-value(取以10为底的对数),散点大小代表OPLS-DA模型的VIP值,散点越大VIP值越大,筛选得到的差异表达代谢物越可靠。图中绿色的点代表下调差异表达代谢物,红色的点代表上调差异表达代谢物,黑色代表检测到但差异不显著的代谢物。

 火山图的实际应用场景 

疾病标志物发现:识别与特定生理或病理状态相关联的新型潜在生物标志物。

发现差异代谢物:比较不同组别(如健康vs 疾病、处理 vs 对照、不同基因型)样本的代谢谱,找出具有统计学显著差异的代谢物(无论其身份是否已知)。

代谢通路富集分析:将差异代谢物映射到KEGG代谢通路,进行富集分析,识别显著富集的通路(如氨基酸代谢、TCA循环)。

 火山图与其他分析的结合 

PCA图:展示样本间的总体代谢差异(组内变异度)。

OPLS-DA图:通过VIP值筛选差异代谢物,结合火山图进一步验证显著性。

通路分析:差异代谢物富集到特定通路,揭示疾病相关机制。

 绘制火山图的工具与方法 

MetaboAnalyst 等平台

Python/R代码

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