# 代谢组全量结果摘要

本摘要由 `run_metabolomics_full.py` 重新读取两份原始 Excel 后直接从本轮全量结果表生成；analysis/12–17 的统计输出没有作为输入，也未围绕预设故事线筛选峰或阶段。

## 数据与 QC

- 840 个生物标本记录、93 个 pooled QC；七阶段、两 lineage、五个采样标签、两性别、每格 6 条标本记录完整平衡。
- 恢复映射固定为 `R2week → R+4`、`R4week → R+8`。
- 2,232 个候选注释行折叠为 1,171 个独立 `Type/MZ/RT` 峰；其中 495 峰有 2–5 个候选注释，同组 933 项强度均逐元素完全一致。
- QC CV≤30% 主全集保留 1,171 峰；QC CV≤20% 固定敏感性子宇宙保留 814 峰，过滤主全集中的 357 峰。峰级 QC CV 中位数 14.95%，最大值 29.99%。
- 生物样本总强度 CV 为 18.18%，QC 总强度 CV 为 3.20%；仅有 0 个样本被总强度规则标记，未自动剔除。
- 主矩阵使用供应方 normalized intensity 的 `log2`，不加伪计数、不做 CLR。ALL-scope Pareto PCA 的 PC1/PC2 分别解释 19.18% 和 11.33% 方差。

ALL、POS、NEG 都是用生物样本估计中心/Pareto scale，再把 QC 投影进同一空间：

| Scope | PC1 (%) | PC2 (%) |
|---|---|---|
| ALL | 19.18 | 11.33 |
| POS | 21.08 | 11.66 |
| NEG | 17.97 | 11.36 |

## 24 h 群体节律与去 ZT24 敏感性

模型均为 `log2 intensity ~ sex + sin(2πZT/24) + cos(2πZT/24)`，使用 HC3 二自由度联合 Wald；每个 lineage×stage cell 内对全部唯一分析峰 BH，正式阈值仅为 `q<0.05`。主分析保留全部 60 个标本行；敏感性去掉 ZT24 后每 cell 为 48 个标本行。

| Lineage | 阶段 | 主分析节律峰 | 去ZT24节律峰 | 逐峰调用一致率 |
|---|---|---|---|---|
| GMF | E0 | 887 | 899 | 90.4 |
| GMF | E2 | 899 | 911 | 92.8 |
| GMF | E4 | 661 | 639 | 90.4 |
| GMF | E6 | 776 | 826 | 89.8 |
| GMF | E8 | 731 | 714 | 90.4 |
| GMF | R+4 | 645 | 640 | 88.6 |
| GMF | R+8 | 908 | 887 | 92.9 |
| ZMF | E0 | 818 | 892 | 87.0 |
| ZMF | E2 | 850 | 872 | 88.4 |
| ZMF | E4 | 899 | 938 | 92.4 |
| ZMF | E6 | 857 | 849 | 89.2 |
| ZMF | E8 | 770 | 782 | 90.3 |
| ZMF | R+4 | 785 | 750 | 88.1 |
| ZMF | R+8 | 846 | 766 | 86.0 |

调用一致率包含“大量两边均不显著”的峰，不能替代显著集合的交并或振幅/相位稳定性检查。

### QC CV≤20% 固定峰子宇宙敏感性

逐峰 HC3 模型的设计矩阵与响应列不依赖其他峰，因此 QC20 分析**精确沿用同一逐峰拟合的系数和原始 P 值**，仅将 BH family 从 1,171 峰缩为固定的 814 峰后重新校正；这不是近似。整体谱检验会随峰空间改变，故 PERMANOVA/PERMDISP 在 814 峰空间中完整重算。下表的 QC30 调用也只在共同的 814 峰上比较；被 QC20 过滤的 357 峰不进入 Jaccard 分母。

| 分析族 | 对比/检验数 | QC30-BH调用（共同峰） | QC20-BH调用 | 最小Jaccard | 平均调用一致率 | 最小效应相关 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| cosinor | 14 | 8062 | 8084 | 0.9871 | 0.9979 | 1.0000 |
| field | 14 | 3755 | 3819 | 0.9406 | 0.9937 | 1.0000 |
| exposure_DiD | 8 | 2055 | 2084 | 0.9512 | 0.9931 | 1.0000 |
| recovery_progress | 2 | 644 | 656 | 0.9740 | 0.9926 | 1.0000 |
| recovery_level | 8 | 1380 | 1387 | 0.9821 | 0.9983 | 1.0000 |
| recovery_rhythm | 8 | 1471 | 1480 | 0.9787 | 0.9986 | 1.0000 |
| community | 2 | 13 | 13 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9942 |

### Categorical-ZT lack-of-fit 诊断与保守分层

在 `sex + ZT0/ZT6/ZT12/ZT18/ZT24` 饱和均值模型中分别检验
`ZT24−ZT0` 边界不连续、`μ0+μ12−μ6−μ18` 单谐波约束及二者联合 2 df；每 cell
内对 1,171 峰分别 BH。该诊断用于识别端点或非正弦结构驱动，不能替代主 cosinor。

| Lineage | 阶段 | 边界不连续 q<0.05 | 单谐波约束 q<0.05 | 联合LOF q<0.05 |
|---|---|---|---|---|
| GMF | E0 | 524 | 547 | 879 |
| GMF | E2 | 458 | 513 | 728 |
| GMF | E4 | 159 | 35 | 242 |
| GMF | E6 | 452 | 110 | 641 |
| GMF | E8 | 505 | 868 | 942 |
| GMF | R+4 | 539 | 134 | 627 |
| GMF | R+8 | 305 | 295 | 574 |
| ZMF | E0 | 529 | 252 | 715 |
| ZMF | E2 | 529 | 319 | 677 |
| ZMF | E4 | 478 | 410 | 730 |
| ZMF | E6 | 315 | 529 | 761 |
| ZMF | E8 | 277 | 525 | 706 |
| ZMF | R+4 | 440 | 536 | 710 |
| ZMF | R+8 | 288 | 384 | 649 |

保守下钻层要求主分析、去 ZT24 仍为 `q<0.05` 且联合 LOF `q≥0.05`；最保守层
再要求去 ZT0 也为 `q<0.05`。这些层级只作结果稳健性入口，不改变主 HC3/BH 定义。

| Lineage | 阶段 | 主分析节律峰 | 主+去ZT24+LOF通过 | 两端分别删除均稳定+LOF通过 |
|---|---|---|---|---|
| GMF | E0 | 887 | 173 | 166 |
| GMF | E2 | 899 | 299 | 278 |
| GMF | E4 | 661 | 467 | 440 |
| GMF | E6 | 776 | 323 | 304 |
| GMF | E8 | 731 | 153 | 147 |
| GMF | R+4 | 645 | 273 | 261 |
| GMF | R+8 | 908 | 422 | 403 |
| ZMF | E0 | 818 | 285 | 267 |
| ZMF | E2 | 850 | 315 | 291 |
| ZMF | E4 | 899 | 308 | 290 |
| ZMF | E6 | 857 | 262 | 255 |
| ZMF | E8 | 770 | 285 | 272 |
| ZMF | R+4 | 785 | 283 | 261 |
| ZMF | R+8 | 846 | 357 | 336 |

相邻阶段主节律显著集合的 Jaccard 仅为 0.427–0.663，提示节律峰集合随阶段广泛换入换出；这描述群体阶段重构，不是个体节律转换。

| Lineage | 相邻阶段 | 节律集合Jaccard |
|---|---|---|
| GMF | E0→E2 | 0.663 |
| GMF | E2→E4 | 0.549 |
| GMF | E4→E6 | 0.497 |
| GMF | E6→E8 | 0.549 |
| GMF | E8→R+4 | 0.427 |
| GMF | R+4→R+8 | 0.502 |
| ZMF | E0→E2 | 0.621 |
| ZMF | E2→E4 | 0.610 |
| ZMF | E4→E6 | 0.661 |
| ZMF | E6→E8 | 0.577 |
| ZMF | E8→R+4 | 0.520 |
| ZMF | R+4→R+8 | 0.549 |

## Stage-matched field/lineage 与暴露 DiD

下表分别给出每阶段 `ZMF−GMF` MESOR 和 field×sine/cosine 正式调用数。E0 是 baseline allocation/group gap；E2–E8 是阶段匹配的 current-field contrast；R+4/R+8 是来源 lineage 残余差异，因为两支均已回到 GMF。

| 阶段 | ZMF−GMF MESOR q<0.05 | Field×节律 q<0.05 |
|---|---|---|
| E0 | 342 | 243 |
| E2 | 490 | 457 |
| E4 | 437 | 220 |
| E6 | 419 | 417 |
| E8 | 239 | 300 |
| R+4 | 458 | 372 |
| R+8 | 283 | 489 |

暴露 DiD 是 `[(ZMF_t−GMF_t)−(ZMF_E0−GMF_E0)]`，由四个 population cells 的标本行直接估计：

| 目标阶段 | MESOR DiD q<0.05 | 节律向量 DiD q<0.05 |
|---|---|---|
| E2 | 267 | 361 |
| E4 | 453 | 284 |
| E6 | 407 | 492 |
| E8 | 252 | 258 |

## P/S/Q 群体恢复

正式恢复 IUT 使用 `p_joint=max(p_P,p_S)` 后在全部峰×两恢复周 BH。`P/S joint change` 只表示 P 与 S 均有证据，不自动代表恢复；水平 `directional return` 另要求 `P*S<0`、`|Q|<|P|`，`supported substantial return` 再要求 `|P|,|S|≥log2(1.2)`。节律向量的方向回归要求 `dot(P,S)<0` 且 `||Q||<||P||`。效应阈值只作优先级条件，不替代 q 值。

| recovery_week | MESOR_P_S_joint_change | MESOR_directional_return | MESOR_supported_substantial_return | rhythm_P_S_joint_change | rhythm_directional_return |
|---|---|---|---|---|---|
| 4 | 60 | 50 | 48 | 76 | 58 |
| 8 | 69 | 62 | 62 | 66 | 48 |

### R+8 对 R+4 的直接恢复进展检验

为避免把两个分别显著/不显著状态的差异误当作变化，本轮另在 R+4 与 R+8 四个
population cells 中直接检验
`(ZMF_R8−GMF_R8)−(ZMF_R4−GMF_R4)`；MESOR 为 HC3 1 df，节律向量为 HC3 2 df，
分别在全部唯一峰内 BH。该量描述两来源 lineage 残余差异随恢复阶段的群体变化，
不是同鼠轨迹，也不自动代表向正常状态恢复。

| 直接对比 | MESOR q<0.05 | 节律向量 q<0.05 |
|---|---|---|
| (ZMF_R8-GMF_R8)-(ZMF_R4-GMF_R4) | 464 | 412 |

直接检验中，464 个 MESOR 变化峰包含
256 个正向和
208 个负向效应；
MESOR 与节律直接变化同时显著者为 169 峰。
E8 锚定的 R+4/R+8 支持集合重叠有限：

| 分析 | R+4 | R+8 | 共有 | 并集 | Jaccard |
|---|---|---|---|---|---|
| MESOR P/S joint | 60 | 69 | 30 | 99 | 0.303 |
| MESOR directional | 50 | 62 | 28 | 84 | 0.333 |
| Rhythm P/S joint | 76 | 66 | 31 | 111 | 0.279 |
| Rhythm directional | 58 | 48 | 25 | 81 | 0.309 |

因此，数据更符合“恢复期仍在发生双向、分层且阶段特异的重构”，而非所有峰沿单一方向随时间逐步复原。该句是对群体阶段结果的描述性综合，不是因果或同鼠恢复结论。

## 探索性性别效应

性别 MESOR 与 sex×sine/cosine 均为 HC3 样本层面检验，每 cell 内 BH；缺少 cage ID，不能排除 cage/sex 混杂。

| Lineage | 阶段 | 性别MESOR q<0.05 | 性别节律 q<0.05 |
|---|---|---|---|
| GMF | E0 | 541 | 294 |
| GMF | E2 | 725 | 414 |
| GMF | E4 | 446 | 647 |
| GMF | E6 | 291 | 192 |
| GMF | E8 | 428 | 265 |
| GMF | R+4 | 480 | 681 |
| GMF | R+8 | 541 | 551 |
| ZMF | E0 | 377 | 123 |
| ZMF | E2 | 477 | 141 |
| ZMF | E4 | 725 | 583 |
| ZMF | E6 | 697 | 560 |
| ZMF | E8 | 607 | 348 |
| ZMF | R+4 | 544 | 613 |
| ZMF | R+8 | 473 | 588 |

## 整体代谢谱：PERMANOVA 与 PERMDISP

两项检验均在 exact-ZT×sex 层内置换 field 标签 9,999 次，并跨七阶段 BH。PERMDISP 为精确保距 SVD 空间中的 RMS 欧氏质心距离检验；当其也显著时，PERMANOVA 不能单独解释为纯质心差异。

| 阶段 | Pseudo-F | R² | P(PERMANOVA) | q(PERMANOVA) | RMS离散度差 | P(PERMDISP) | q(PERMDISP) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| E0 | 4.101 | 0.03359 | 0.0001 | 0.0001 | 4.153 | 0.0001 | 0.000175 |
| E2 | 7.328 | 0.05847 | 0.0001 | 0.0001 | 4.204 | 0.0001 | 0.000175 |
| E4 | 5.723 | 0.04625 | 0.0001 | 0.0001 | 10.44 | 0.0001 | 0.000175 |
| E6 | 5.365 | 0.04349 | 0.0001 | 0.0001 | 9.452 | 0.0001 | 0.000175 |
| E8 | 3.779 | 0.03104 | 0.0001 | 0.0001 | 0.5422 | 0.589 | 0.589 |
| R+4 | 7.324 | 0.05844 | 0.0001 | 0.0001 | 3.352 | 0.0002 | 0.00028 |
| R+8 | 3.546 | 0.02917 | 0.0001 | 0.0001 | 1.458 | 0.0381 | 0.04445 |

## 候选注释与富集覆盖

| 候选注释层 | 有注释独立峰 | 覆盖率 | Term数 |
|---|---|---|---|
| candidate_superclass | 908 | 77.5% | 12 |
| candidate_class | 908 | 77.5% | 80 |
| candidate_kegg_pathway | 232 | 19.8% | 237 |

正式显著集合的 Fisher/BH 富集调用数：rhythm 9、field 29、exposure-DiD 47、recovery 6、recovery-progress 0。这些数字是“显著集合×term”的调用数，不是独立生物学发现数。

最低 q 值的候选注释富集如下；同一峰对同一 term 只计一次，但一峰多候选和
ConfidenceScore 定义缺失仍使这些结果只能作为候选层线索：

| 分析族 | 显著集合 | 注释层 | 候选term | 命中独立峰 | OR | q |
|---|---|---|---|---|---|---|
| field | field_rhythm__E4 | candidate_class | Carboxylic acids and derivatives | 69 | 3.57 | 1.41e-10 |
| field | field_rhythm__E4 | candidate_superclass | Organic acids and derivatives | 70 | 2.7 | 1.43e-07 |
| exposure_DiD | exposure_DiD_mesor__E8 | candidate_kegg_pathway | Biosynthesis of amino acids | 17 | 13.2 | 2.85e-06 |
| exposure_DiD | exposure_DiD_mesor__E8 | candidate_kegg_pathway | Aminoacyl-tRNA biosynthesis | 11 | 41.9 | 2e-05 |
| exposure_DiD | exposure_DiD_mesor__E8 | candidate_kegg_pathway | Central carbon metabolism in cancer | 10 | 37.9 | 5.16e-05 |
| exposure_DiD | exposure_DiD_mesor__E8 | candidate_kegg_pathway | Protein digestion and absorption | 12 | 15.3 | 5.16e-05 |
| field | field_mesor__E8 | candidate_superclass | Organic acids and derivatives | 67 | 2.15 | 8.8e-05 |
| exposure_DiD | exposure_DiD_mesor__E8 | candidate_kegg_pathway | Biosynthesis of various antibiotics | 8 | Inf | 9.01e-05 |
| exposure_DiD | exposure_DiD_mesor__E8 | candidate_kegg_pathway | Biosynthesis of various other secondary metabolites | 10 | 18.9 | 0.000122 |
| exposure_DiD | exposure_DiD_mesor__E8 | candidate_kegg_pathway | D-Amino acid metabolism | 10 | 18.9 | 0.000122 |
| exposure_DiD | exposure_DiD_mesor__E8 | candidate_kegg_pathway | Biosynthesis of plant secondary metabolites | 15 | 6.4 | 0.00018 |
| recovery | recovery_P_S_joint_change__R4 | candidate_class | Hydroxy acids and derivatives | 7 | 16.2 | 0.000182 |
| exposure_DiD | exposure_DiD_rhythm__E4 | candidate_class | Carboxylic acids and derivatives | 67 | 2.18 | 0.000272 |
| field | field_rhythm__E2 | candidate_class | Steroids and steroid derivatives | 59 | 2.43 | 0.000671 |
| recovery | recovery_supported_substantial_return__R4 | candidate_class | Hydroxy acids and derivatives | 6 | 15.9 | 0.000711 |

## 解释边界

- 粪便来自各实验格的盲随机抽取，没有可靠 animal/cage ID；禁止同鼠配对、个体轨迹、动物随机效应和动物水平恢复表述。
- ZT0 与 ZT24 是两个分开的采样标签与标本集合，但在 24 h cosinor 中是同一相位；因此同时提供主分析和去 ZT24 敏感性。
- 没有 blank、批次和可靠注射顺序，不能做 blank 扣除、漂移 LOESS 或有依据的批次校正；QC86–QC89 也未出现在矩阵中。
- 代谢物名称、SuperClass、Class 和 KEGG pathway 都来自候选注释并可能一峰多候选。ConfidenceScore 的定义和结构鉴定级别未提供，不能把候选名称写成已确认结构。
- 全部 P/q 值是按随机粪便标本行建模的探索性证据；animal/cage ID 缺失使观测独立性无法核实，未知 cage 聚类可能降低有效样本量。