【代谢组学高级手册-软件篇】Waters代谢组学软件Progenesis QI系统分析应用指南

色谱质谱，物性表征测试（可合作），实验耗材，技术培训

主要介绍了代谢组学专用软件 Waters Progenesis QI 的标准工作流程，依次罗列了软件操作从前期数据导入到后续标签创建使用的八大核心步骤，分别为数据导入与自动对齐、色谱图核查、对齐效果复核、实验设计设置、峰提取、归一化结果核查、去卷积核查以及标签的创建与应用。这套流程遵循代谢组学数据分析的常规逻辑，从原始数据接入、图谱质量校验、实验分组设定，再到特征峰识别、数据校正、成分拆分，最后通过标签功能实现样本或数据的分类管理，完整覆盖了 Progenesis QI 软件开展代谢组学定性、定量分析的基础操作全环节，是开展相关代谢组学实验数据分析的标准操作步骤框架，能够指导使用者按规范流程完成软件上机分析工作。重要亮点

软件流程整体逻辑

：Waters 代谢组学软件 Progenesis QI 的工作流程遵循代谢组学数据分析由浅入深、从原始数据到后期整理的完整逻辑，先完成数据导入与基础对齐，再逐层对色谱图谱、对齐效果进行人工复核校验，接着设置实验分组方案，随后开展峰提取、归一化、去卷积等核心数据处理操作，最后借助标签功能进行数据归类管理，每一步都环环相扣适配代谢组学分析需求。

前期数据预处理核心环节

：流程前四个步骤聚焦原始数据接入与基础质控，包含数据导入自动对齐、色谱图查看审核、对齐结果复核以及实验设计参数设置，既能依托软件自动功能完成基础数据匹配，又保留人工核查环节保障图谱和对齐质量，同时提前搭建好实验分组框架，为后续精准峰分析打下可靠的数据基础。

中期数据深度处理关键步骤

：流程中间三项为峰提取、归一化核查、去卷积核查，是代谢组学数据分析的核心关键，通过峰 picking 筛选有效代谢物特征峰，再对数据归一化校正消除样本间系统误差，同时复核去卷积效果拆分重叠代谢组分峰，保障代谢物定性定量分析结果的准确性与可靠性。

后期数据管理实用功能

：流程最后设置创建并使用标签的操作步骤，该功能可对不同样本、组别或特征代谢数据进行自定义标记与分类，方便后续数据筛选、分组对比、结果整理与后续深度挖掘，提升 Progenesis QI 软件代谢组学数据分析的灵活性和数据管理效率。

Waters代谢组学软件Progenesis QI系统分析全流程

以下是Waters Progenesis QI 代谢组学软件的核心分析工作流程：

一、核心工作流程图

典型的Progenesis QI数据分析流程遵循一个清晰的线性步骤，如下图所示，它概括了从数据导入到最终统计的完整路径[[4]]。

二、详细步骤分解

根据官方用户指南和应用文献，完整工作流程可分为以下几个主要阶段[[5]][[6]][[7]]：

阶段1：数据导入与质量评估

u操作：将来自不同厂商（如 Waters、SCIEX、Thermo）的原始质谱数据文件（.raw, .wiff, mzML等）导入软件[[8]][[9]]。

u目的：检查数据质量，确保所有样本的色谱运行正常，为后续分析奠定基础。

阶段2：自动处理

u软件自动执行初始的数据处理和校准。

阶段3：审核对齐

u操作：检查并调整所有样本色谱图在保留时间上的对齐情况。

u目的：确保同一化合物在不同样本中出现在相同的保留时间点，以进行准确的跨样本比较。对齐质量可通过软件界面中的散点图等进行评估[[10]]。

阶段4：实验设计设置

u操作：为每个已分析的运行（样本）指定其所属的组别（例如，对照组、疾病组）。

u目的：为后续的组间差异统计分析定义生物学背景。

阶段5：峰提取与归一化

u峰提取：在所有对齐的样本中自动检测和提取离子峰（特征）[[11]]。

u归一化：选择并应用归一化算法（通常基于所有化合物或内标），以校正样本间的系统误差（如进样量差异）[[12]]。

阶段6：审核去卷积

u操作：检查软件对共洗脱和同位素峰的去卷积结果。

u目的：将复杂的质谱信号分解为归属于单一化合物的离子，提高定量的准确性。

阶段7：化合物鉴定

u操作：这是核心步骤。使用内置的搜索方法（如 Progenesis MetaScope）或外部数据库（如 METLIN、HMDB、ChemSpider、LipidBlast、NIST MS/MS 库）对提取的离子特征进行鉴定[[13]][[14]][[15]]。

u界面：用户可以选择不同的鉴定方法和参数进行搜索[[16]]。

阶段8：审核化合物与统计分析

u审核化合物列表：查看鉴定结果，包括化合物名称、质量、保留时间、碎片离子匹配度等。

u统计分析：软件内置或可导出数据至第三方工具（如 EZInfo、SIMCA）进行多元统计分析，例如主成分分析（PCA）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）等，以寻找组间差异显著的潜在生物标志物[[17]][[18]]。

三、工作流程特点

引导式与自动化：软件提供菜单引导的步骤，降低使用门槛。同时支持工作流程自动化，允许无人值守的批量数据处理[[19]]。
多格式支持与离子迁移率整合：支持主流质谱仪数据格式，并能利用离子迁移谱（IMS）数据提高鉴定精度和定量准确性[[20]]。
“定量先于鉴定”策略：软件首先对所有特征进行无偏的定量，然后再进行鉴定，这有助于发现未知或未预期的化合物[[21]]。
扩展性：分析结果可轻松导出用于下游的分子网络分析（如与GNPS平台联用）、通路分析（如MetaCore）或进一步验证[[22]][[23]]。

总结

Waters Progenesis QI 通过其系统化、可视化的分析流程，将复杂的LC-MS代谢组学数据处理简化为一系列清晰的步骤。从数据导入、质量对齐、峰提取，到化合物鉴定和生物统计，该软件为研究人员提供了一个强大且高效的工具，旨在从海量质谱数据中快速、可靠地提取有生物学意义的发现

参考来源：

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