代谢组学研究与应用新进展

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1、PharmacyToday·201306Vol．23No．06·药学进展代谢组学研究与应用新进展李文仕(广西百色食品药品检验所，广西百色533000)摘要:代谢组学是近年来快速发展的“组学”，是后基因时代的一门新兴的独立学科，是评价细胞和体液的内源性和外源代谢物浓度与功能关系的学科。代谢组学在药物药效、药物作用机制、中药现代化、药物安全性评价、疾病诊断研究等方面的应用正成为研究的前沿领域课题。着重从代谢组学在中药研究、药物作用、疾病研究、中医证候研究中的应用等相关问题进行阐述，为代谢组学在中药研究、疾病诊断、中医证候研究等方面的应用提供新的研究方

2、法和思路。关键词:代谢组学;中药研究;疾病诊断;中医证候研究中图分类号:Ｒ96文献标志码:A文章编号:1673－4610(2013)06－0394－04代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后发展起质基础问题。其分析思路与基因组学相似。代谢组学来的一种研究生物系统的组学方法，通过分析生物体液通常采用绘图Profiling技术，现代分析测定方法如磁及组织中所有小分子物质以研究有机体内物质代谢规共振(NMＲ)、高效液相色谱法(HPLC)、质谱法(MS)、［1］律与健康状况。就其在中药研究、药物作用、疾病研液相色谱－质谱联用(LC-MS)、气相色谱-质谱联

3、用究、中医证候研究中的应用等相关问题进行阐述。(GC-MS)等，应用计算机技术和统计方法，完成指纹图谱(fingerprint)绘制，以高通量的实验和大规模的计算1代谢组学的定义与特点［5］为特征。采用HPLC强大分离能力，再与MS、NMＲ代谢组学是定量测量生物体基因修饰和受病理生联用可得到代谢组分的结构信息。应用这一具有反映理刺激所产生的与时间相关的多元代谢产物，通过分整体思想的代谢组学研究中药，对中药的物质基础、作析生物体处于不同发育阶段或不同生长环境中的化合用机制、作用靶标、安全性、组方依据和配伍规律，及中物，跟踪其代谢路径，以描绘出基因、

4、蛋白和代谢产物药种植资源研究等，以现代科学方法和标准认识中药，之间各种复杂的相互作用全图，系统地对生物体功能对于确保中药的合理、安全、有效均有理论意义和实用［2］进行阐述。以基因、mＲNA(信使核糖核酸)、蛋白质、价值。代谢产物为研究对象的基因组学、转录组学、蛋白质组2．2在药物作用研究中的应用学、代谢组学是一个有机整体，都是分子系统生物学研中药物质基础包括无机元素、小分子化合物及生物究的重要组成部分，系统生物学是后基因组研究最具大分子物质等，由于中药成分、制备过程及体内过程的［3］挑战性的领域之一。复杂性、微量成分的药理活性难以发现等原因，导致

5、许［4］代谢组学特点:①基因和蛋白表达的微小变化多中药其活性成分并未完全阐明。故对中药活性成分会在代谢物水平得到放大;②代谢组学的研究不需进行的基础研究，不仅是控制药物质量研究的必做工作，［6］全基因组测序或建立大量表达序列标签的数据库;③代也是中药现代化研究关键之一。用以发现中药药效谢物的种类远少于基因和蛋白质的数目;④研究采用的物质基础，阐明药物作用的方法主要有:①拆方研究技术更通用。法，即对复方药物进行筛选，逐步减去复方中一味或几味中药，将其拆成单味药或药物组来观察疗效变化，2代谢组学在中药与药物作用研究中的应用逐渐缩小研究范围，最终确定发

6、挥药效作用的单味药，［7］2．1在中药研究中的应用从中寻找有效成分;②血清药理学和中药血清药物［8］代谢组学研究的对象、方法与中药作用的整体观念化学，2种方法都是建立在“只有入血成分才可能是一致，适用于解决中药难以认识的整体效应和药效物药效成分”的假说基础之上，通过分析给药后血清中成作者简介:李文仕，副主任药师，Tel:13768061001，E-mail:bslws751104@163．com394·2013年06月第23卷第06期·今日药学分，确定复方在体内的直接作用物质。③“分子中药组用1H和31PNMＲ的方法对肥胖、健康大鼠肝脏与血［9］

7、学”，该理论认为中药复方是通过化学成分组合影响浆生物标记物进行检测。31PNMＲ谱显示，ATP:ADP到信号分子组合，使其恢复平衡，从而达到治疗的目比值在肥胖大鼠肝脏中显著下降，1H的数据显示甲硫的。④谱效关系分析，即运用主成分分析，多元非线氨酸显著上升而甜菜碱的含量显著下降，这些结果表明性回归分析等方法对数据进行分析，在化学物质(以色肝脏中一碳单位的代谢发生了改变，可能是导致肥胖的谱峰表征)和药效(以药理指标表征)的关系图中找出一个原因。和药效正相关的色谱峰，归属其代表的化学成分，最3．1．1用于诊断糖尿病及相关疾病糖尿病患者中代终确定中药或复

8、方的药效物质基础。虽方法众多，但谢物的微小变化伴随着心、脑血管并发症的发生。［16］都存在一定的局限性，仅就现状而言，急需寻求一种Mik