[發明專利]一種受擾動代謝通路確定方法及系統

有效

• 申請號: 202010008409.3
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111210876B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 董繼揚;張璇;鄧伶莉;許晶晶
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G16B40/10
• 分類號: G16B40/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種受擾動代謝通路確定方法，其特征在于，所述受擾動代謝通路確定方法包括：

獲取待測生物樣本；所述待測生物樣本包括多個異常生物樣本和多個健康生物樣本；

采用高通量分析技術和譜數據處理方法分別對所述健康生物樣本和所述異常生物樣本進行分析，得到健康生物樣本代謝物集合以及異常生物樣本代謝物集合；所述健康生物樣本代謝物集合以及所述異常生物樣本代謝物集合中均包括多種代謝物的濃度；

計算所述健康生物樣本代謝物集合中任意兩種代謝物的濃度比值對數，得到健康生物樣本中代謝物濃度比值對數集；

計算所述異常生物樣本代謝物集合中任意兩種代謝物的濃度比值對數，得到異常生物樣本中代謝物濃度比值對數集；

根據所述健康生物樣本中代謝物濃度比值對數集和所述異常生物樣本中代謝物濃度比值對數集確定偏離系數集；所述偏離系數集中包括多個偏離系數；

根據所述偏離系數集確定代謝物的擾動矩陣；所述代謝物的擾動矩陣包括每個所述異常生物樣本中每種代謝物的擾動以及每個所述健康生物樣本中每種代謝物的擾動，具體包括：

獲取偏離系數閾值；

確定所述偏離系數集中大于所述偏離系數閾值的偏離系數的個數作為擾動強度；

根據代謝物的類別數量、所述健康生物樣本的樣本個數、所述異常生物樣本的樣本個數以及所述偏離系數確定擾動強度閾值；

將所述擾動強度和所述擾動強度閾值進行比較，根據比較結果確定代謝物的擾動矩陣；

獲取生物樣本代謝物集合中每種代謝物的通路隸屬矩陣；所述生物樣本代謝物集合包括所述健康生物樣本代謝物集合以及所述異常生物樣本代謝物集合；

根據所述代謝物的擾動矩陣和所述代謝物的通路隸屬矩陣確定代謝通路擾動矩陣；

采用單邊T檢驗對所述代謝通路擾動矩陣進行分析，確定所述異常生物樣本相對于所述健康生物樣本的受擾動代謝通路。

2.根據權利要求1所述的受擾動代謝通路確定方法，其特征在于，所述根據所述健康生物樣本中代謝物濃度比值對數集和所述異常生物樣本中代謝物濃度比值對數集確定偏離系數集，具體包括：

根據所述健康生物樣本中代謝物濃度比值對數集中的健康生物樣本的代謝物濃度比值對數計算生物樣本代謝物集合中任意兩種代謝物濃度比值的平均值和標準差值；

根據所述平均值、所述標準差值以及生物樣本濃度比值對數，采用公式確定偏離系數；其中，Z_i,(a,b)表示生物樣本i中代謝物a和代謝物b的偏離系數，r_i,(a,b)表示生物樣本i中代謝物a和代謝物b的濃度比值對數，r_j,(a,b)表示健康生物樣本j中代謝物a和代謝物b的濃度比值對數，mean(·)表示平均值運算符，std(·)表示標準差值運算符，G²表示健康生物樣本集。

3.根據權利要求1所述的受擾動代謝通路確定方法，其特征在于，所述根據所述代謝物的擾動矩陣和所述代謝物的通路隸屬矩陣確定代謝通路擾動矩陣，具體包括：

采用公式Q_N*P＝C_N*MH_M*P確定代謝通路擾動矩陣，其中，Q_N*P表示所述代謝通路擾動矩陣，C_N*M表示所述代謝物的擾動矩陣，H_M*P表示所述代謝物的通路隸屬矩陣，N表示生物樣本的個數，M表示代謝物的類別個數，P表示代謝通路個數。