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1、第24卷第7期沈阳药科大学学报Vol124No172007年7月JournalofShenyangPharmaceuticalUniversityJul12007p1445文章编号:1006O2858(2007)07O0445O06代谢组学及其在药学中的应用蔡爽,孙博,李发美(沈阳药科大学药学院,辽宁沈阳110016)摘要:目的对代谢组学(metabonomics)、代谢组学的主要研究方法和代谢组学在药学各领域中的应用作一综述。方法检索归纳相关文献35篇,按照代谢组学的基本思想、研究方法、在药学各领域的应用分类综述。结果代谢组学在药学领域中广
2、泛应用于药物安全性评价、作用机制研究、新药的研发和中药的药效物质基础研究。关键词:代谢组学;代谢物;药学中图分类号:R96文献标志码:A代谢组学起源于20世纪80年代,1985年谢组学测定的对象是生物样本,即血液、尿液等生Nicholson利用核磁共振(NMR)技术分析大鼠的物体液、细胞提取物和组织等。其研究思路就是尿液,发现了其中代谢物与肾损伤的关系的潜在通过一系列的数据采集手段得到包含全部代谢产[1]意义,1999年文献[2]的作者正式提出了代谢物随时间、空间变化的信息图谱,并利用化学计量组学(metabonomics)的概念。目前代谢组
3、学已成学、生物信息学等手段对这些信息进行提取,找出为当今生命科学和分析化学等学科的前沿研究领有用的信息,建立代谢物模型,进行综合分析,发域。现各种内在联系。112代谢组学与其他组学的关系1代谢组学的基本思想代谢组学与基因组学、蛋白组学等同是系统[3]111代谢组学生物学的重要组成部分。它们的研究对象分代谢组学是继基因组学和蛋白质组学后出现别是小分子代谢产物、DNA和蛋白质,其在药学[4]的以定量描述生物体内代谢物多参数动态变化为中的应用日渐增多。基因组学是对生物体在目标的新兴组学,是系统生物学的重要组成部分,一定的生理病理条件下,对基因表达谱
4、的改变进它强调对生命现象要从系统和整体的层次加以研行研究的科学。蛋白组学是对某一生物或细胞在究。代谢物组是生物体内小分子代谢物的总和,各种不同环境条件下表达的所有蛋白质进行定性为基因表达和代谢形成的中间产物和最终产物。定量分析的科学。蛋白组学虽也可以揭示生物体所有对生物体的影响均可反映在代谢组中。代谢的病理生理机制,但不能动态反映生物体的变化组学是关于生物体系内源代谢物质种类、数量及过程。而代谢组学的优势就在于它是研究生物体其变化规律的科学,研究生物整体、系统或器官的系受外部刺激或内部基因改变所产生的所有代谢内源代谢物质及其与内在和外在因素的
5、相互作产物的变化,这种变化是生物过程的最终结果。[2]用。通过对代谢产物的监控,可以准确地反映生物体[5]细胞或生物体的生命活动是通过新陈代谢来系的健康状态及实时变化。完成的,这是一种动态平衡,研究这种动态平衡,2代谢组学的研究方法可以揭示细胞或生物体的生命活动规律,同样任何代谢途径的异常变化也可以反映生命活动的异代谢组学通过定量分析生物系统中内源性代常,因此定量描述生物体内代谢物动态的多参数谢物的变化来评价生物体受外源性刺激如服用药变化可揭示生命活动规律及疾病的发病机制。代物和环境等的效果并探讨其机制。代谢组学的快收稿日期:2006O10O
6、08基金项目:教育部博士点资金项目(20060163004)作者简介:蔡爽(1972O),女(满族),辽宁沈阳人,硕士,副教授,主要从事临床药理学的研究,Tel.024O83282052,EOmailtengyan@yahoo1com。446沈阳药科大学学报第24卷速发展主要是利用了先进的分析检测技术并同时用GC/MS方法对模板植物拟南芥的叶子提取物结合了模式识别和专家系统等有效的计算分析技进行了研究,定量分析了326个化合物,并确定其术。精确、灵敏、高通量的分析方法为代谢物分析中部分化合物的结构。文献[12]的作者采用提供了化学手段,是代谢
7、组学研究的基础;各种模GC/MS研究氢化可的松诱导的“肾阳虚”模型动式识别的数据处理技术和计算机的应用则从大量物的生物化学谱。文献[13]的作者也采用该技术的分析信号中发现有用知识或特征模式,是代谢发现Ⅱ型糖尿病的脂肪酸生物标记物。组学研究的重要工具。在代谢组学研究中样品分近年来,HPLC/MS,LC/TOF-MS也广泛应析和数据计算处理缺一不可。用于代谢组学的研究中,并具有良好的发展前[14]211各种分析技术景。文献[15]的作者采用HPLC/MSOMS方代谢组学所用的分析技术比较成熟。核磁共法鉴别乳腺癌代谢物组模式特征和发现标记物振(N
8、MR)、质谱(MS)、色谱、红外光谱(IR)等分群。文献[16]的作者也采用该技术研究Ⅱ型糖尿离分析技术及其组合都出现在代谢组学的研究病的代谢物谱。本文作者采用UP
