腦脊液（CSF）在中樞神經系統中分泌，并充滿了心室、大腦的蛛網膜下腔和脊柱。腦脊液的作用在于保護大腦免受物理沖擊。此外，腦脊液通過主動運輸或大量流動（從大腦中的細胞外液到蛛網膜下腔，最后進入靜脈血管和淋巴系統）在血液中過濾營養物質和化學物質的循環以及通過去除有機酸進行廢物管理過程中也起著重要作用。已知人腦脊髓液富含用于神經退行性疾病和神經系統疾病的小分子生物標志物。雖然腦脊液不容易獲得，但其代謝相對簡單，對中樞神經系統疾病的潛在重要性，使其在生物醫學研究和臨床化學中特別重要。

腦脊液的成分幾乎不會發生變化，且持續分泌，其功能是維持大腦內的穩定環境。因此，分析CSF代謝組可以為中樞神經系統疾病（如腦損傷、多發性硬化癥和帕金森病）提供生化線索。可用于CSF分析的高通量代謝組學技術包括1H-NMR spectroscopy、LC-MS、GC-MS、DFI-MS/MS、ICP-MS。腦脊液中富含微量金屬，它們在酶功能和很多神經退行性疾病（如阿爾茨海默癥、帕金森病和其他相關疾病）中起著至關重要的作用。作為表征生物樣品金屬元素的最佳技術，ICP-MS可用于定量分析CSF中的微量金屬。ICP-MS可有效地用于大量微量礦物質的鑒定和定量。DFI-MS/MS方法為67種獨特的無法通過GC-MS、LC-MS和NMR進行鑒定的化合物提供定量平臺。

截止2008年，人腦脊液代謝組共有至少308個被完全鑒定和量化的代謝物，其中23％（70種化合物）是通過結合NMR、GC-MS和LC-MS常規鑒定的。在2011年，人類腦脊液中至少有476種代謝產物被完全鑒定和定量。

腦脊液非靶向代謝組學

通常，用于代謝物分析的每個腦脊液樣品的體積為0.5至1.0 ml。腦脊液樣品應放在-80°C的冰箱中保存。由于腦脊液代謝物缺乏穩定性，應避免重復的凍融和較高的儲存溫度（如4°C）。

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