代谢组学及其在药物安全评价中的应用进展

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1、·34·中国兽药杂志2011，45(6):34～37，56/毕言锋，等代谢组学及其在药物安全评价中的应用进展1112毕言锋，汪霞，徐士新，肖希龙(1．中国兽医药品监察所，北京100081;2．中国农业大学动物医学院，北京100091)［收稿日期］2011－01－21［文献标识码］A［文章编号］1002－1280(2011)06－0034－05［中图分类号］R915［摘要］阐述了代谢组学的概念、研究方法及其在药物毒理学和代谢研究中的应用，并对代谢组学技术在兽药安全评价中的应用前景以及在未来发展中面临的挑战进行了探讨。代谢组学是系统生物学的重要组成部

2、分，已广泛应用于药物安全评价研究中。［关键词］代谢组学;药物安全评价;毒理学;代谢DevelopmentofMetabonomicsandItsApplicationinDrugSafetyEvaluation1112BIYan－feng，WANGXia，XUShi－xin，XIAOXi－long(1．ChinaInstituteofVeterinaryDrugControl，Beijing100081;2．CollegeofVeterinaryMedicineofChinaAgriculturalUniversity，Beijing100091

3、;China)Abstract:Inthispaper，theconceptandrecentdevelopmentofmetabonomicswereintroduced．Majorapplicationsofmetabonomicstodrugtoxicityandmetabolismstudywerethenreviewed．Furthermore，theprospectofmetabonomicsinveterinarydrug’ssafetyassessmentwasdiscussed．Asanessentialcomponentofs

4、ystemsbiology，metabonomicswaswidelyusedindrugresearch．Keywords:metabonomics;drugsafetyevaluation;toxicology;metabolism代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组物体对生物刺激或基因变异所引起的整体代谢物学之后出现的一门新学科，已成为系统生物学(sys-动态响应，更关注复杂多细胞体系随时间的系统变temicbiology)的重要组成部分。与其他组学不同，化，早期主要应用于疾病诊断和药物筛选等领域。代谢组学是对生物或细胞中所有低分子量(

5、相对分2000年，Fiehn在植物代谢研究中使用了metabolo-［3］子量小于1000)代谢产物进行定性和定量分析的mics(代谢物组学)的概念，主要用于无偏差、非一种系统生物学研究方法。1998年，Tweeddale等靶向的定性和定量分析生物体所有小分子代谢产［4］在大肠杆菌代谢研究中将代谢物组(Metabolome)物，被认为是静态的代谢物组分析。Nicholson教简单定义为“代谢物的整体(globalmetabolite授认为metabonomics和metabolomics的区别更多表pool)”，并发现代谢物组分析是一种揭示细胞代

6、谢现在定义上，而非技术层面上，相关的技术手段和［1］［5］和整体调节的新手段。1999年，Nicholson等在实验模型在实际应用中已经逐渐融合统一。目［6］利用NMR进行大量生物代谢研究的基础上提出了前，代谢组学已经广泛应用于疾病诊断、新药研［7］［8］［9］［10］metabonomics的概念，被认为是代谢组学学科的正发、食品安全、植物代谢和微生物代谢研［2］式诞生。metabonomics(代谢组学)主要研究生究等。随着人类基因组计划的完成和后基因组时基金项目:“十一五”国家科技支撑计划“我国自主创制兽药残留限量标准研究”(2009BAD

7、B7B05)作者简介:毕言锋(1980年－)，助理研究员，博士在读，主要研究方向为兽药残留检测和安全评价。E－mail:biyanfeng@ivdc．gov．cn2011，45(6):34～37，56/毕言锋，等中国兽药杂志·35·代的来临，代谢组学方法被认为是未来科学探索的形映射(NonlinearMapping，NLM)等。有监督模式新途径之一，将有助于人们在基因水平上认识内源识别方法是在已有分类信息的基础上，建立样本的［11－12］性物质变化和药物作用的联系。特征属性描述与样本分类目标之间的关系，使各类1代谢组学的研究方法样品间达到最大的分

8、离，并利用所建立的多参数模完整的代谢组学流程包括样品采集和预处理、型对未知数据进行辨识、归类和预测。主要的有监样品分析及数据分析处理等，