代谢组学的进展及肝脏代谢组学
带你正确认识代谢组学
我们知道细胞内的生命活动由众多基因、蛋白质、以及小分子代谢产物来共同承担，而上游的（核酸、蛋白质等）大分子的功能性变化最终会体现于代谢层面，如神经递质的变化、激素调控、受体作用效应、细胞信号释放、能量传递和细胞间通讯等，所以代谢组处于基因调控网络和蛋白质作用网络的下游，所提供的是生物学的终端信息。
如同我们在长江的上游建大坝或对江水改道，这些项目的生态影响会在下游的河道和地域体现出来一样，我们经常说，基因组学和蛋白组学告诉你可能发生什么，而代谢组学则告诉你已经发生了什么。
什么是代谢组学？代谢组学是用来解决什么问题的？代谢组学（Metabonomics/Metabolomics）是20世纪90年代末期发展起来的一门新兴学科，是研究关于生物体被扰动后（如基因的改变或环境变化后）其代谢产物（内源性代谢物质）种类、数量及其变化规律的科学。
代谢组学着重研究的是生物整体、器官或组织的内源性代谢物质的代谢途径及其所受内在或者外在因素的影响及随时间变化的规律。
代谢组学通过揭示内在和外在因素影响下代谢整体的变化轨迹来反映某种病理生理过程中所发生的一系列生物事件。
代谢组学的研究对象与层次有哪些？一般来说，代谢组学关注的对象是分子量在1000以下的小分子化合物。
根据研究的对象和目的不同，科学家将生物体系的代谢产物分析分为4个层次：代谢物靶标分析：某一个或几个特定组分的定性和定量分析，如某一类结构、性质相关的化合物（氨基酸、有机酸、顺二醇类）或者某一代谢途径的所有中间产物或多条代谢途径的标志性组分。
代谢物指纹分析：同时对多个代谢物进行分析，不分离鉴定具体单一组分。
代谢轮廓分析：限定条件下对生物体内特定组织内的代谢产物的快速定性和半定量分析。
代谢组分析：对生物体或体内某一特定组织所包含的所有代谢物的定量分析，并研究该代谢物组在外界干预或病理生理条件下的动态变化规律。
代谢组学可以检测的样品种类有哪些？代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物（分子量<1000）。
“肝脏代谢组学”资料汇总
“肝脏代谢组学”资料汇总目录一、基于LCMS技术的二氢丹参酮抗肝纤维化肝脏代谢组学研究二、基于肝脏代谢组学的柴胡白芍药对抗抑郁作用机制研究三、参苓白术散干预非酒精性脂肪肝大鼠的肝脏代谢组学研究四、基于肠道菌群和肝脏代谢组学研究柑橘类黄酮对非酒精性脂肪肝病的保护作用五、基于1HNMR肝脏代谢组学的白芍抗抑郁作用研究基于LCMS技术的二氢丹参酮抗肝纤维化肝脏代谢组学研究随着环境污染和生活方式的改变，肝纤维化已经成为全球范围内的主要公共卫生问题之一。
二氢丹参酮作为一种具有抗肝纤维化作用的中药活性成分，受到了广泛关注。
然而，其作用机制仍不完全清楚。
为此，我们采用基于液相色谱质谱联用技术（LCMS）的代谢组学方法，对二氢丹参酮抗肝纤维化的肝脏代谢组学进行研究。
实验采用四氯化碳诱导的肝纤维化大鼠模型，随机分为对照组和二氢丹参酮治疗组。
经过连续给药后，收集肝脏组织进行代谢组学分析。
通过液相色谱质谱联用技术（LCMS）检测肝脏代谢产物的变化，结合生物信息学方法，分析二氢丹参酮对肝纤维化大鼠肝脏代谢的影响。
实验结果表明，二氢丹参酮能够显著改善肝纤维化大鼠的肝功能指标，减轻肝组织病理损伤。
在代谢组学方面，与对照组相比，治疗组大鼠肝脏中多种代谢产物发生了显著变化，涉及脂肪酸代谢、氨基酸代谢和能量代谢等多个方面。
这些变化表明二氢丹参酮可能通过调节肝脏代谢网络来发挥抗肝纤维化作用。
我们还发现二氢丹参酮能够上调大鼠肝脏中一些关键酶的表达，如脂肪酸合成酶和丙酮酸激酶等。
这些酶在肝脏代谢过程中起着至关重要的作用。
因此，我们认为二氢丹参酮的抗肝纤维化作用可能与这些酶的表达调控有关。
本研究采用基于LCMS技术的代谢组学方法，对二氢丹参酮抗肝纤维化的肝脏代谢组学进行了研究。
结果表明，二氢丹参酮可能通过调节肝脏代谢网络来发挥抗肝纤维化作用。
这些发现为深入理解二氢丹参酮的作用机制提供了重要依据，并为开发新的抗肝纤维化药物提供了思路。
基于肝脏代谢组学的柴胡白芍药对抗抑郁作用机制研究抑郁症是一种常见的精神疾病，其症状包括情绪低落、失去兴趣、疲劳、失眠等。
代谢组学在肝细胞肝癌标志物中的研究进展
代谢组学在肝细胞肝癌标志物中的研究进展练明建;刘树业【摘要】肝细胞肝癌(HCC)发病率、死亡率高,预后极差,临床监测和早期诊断是降低其死亡率的主要方法.由于早期无症状,发现往往已是晚期,现有的肿瘤标志物尚无法满足临床的要求.代谢组学致力于研究生物体系受刺激产生的所有代谢产物的变化,它的提出为发现潜在HCC肿瘤标志物提供新思路.已有学者利用色谱、质谱、磁共振等技术平台从患者血液、尿液、粪便、组织等标本中寻找代谢产物差异,发现潜在的HCC标志物,并探讨其诊断价值.本文就近年来应用代谢组学研究HCC标志物的相关进展作一综述.【期刊名称】《临床检验杂志》【年(卷),期】2014(032)008【总页数】3页(P600-602)【关键词】肝细胞肝癌;肿瘤标志物;代谢组学;血液;尿液;粪便;组织【作者】练明建;刘树业【作者单位】天津医科大学研究生院,天津300170;天津市第三中心医院检验科,天津300170【正文语种】中文【中图分类】R735.7肝细胞肝癌(HCC)发病率高、死亡率高，预后极差，寻找合适的肿瘤标志物是亟待解决的问题。
代谢组学旨在研究细胞、组织或生物体在特定刺激下代谢产物的变化。
从理论上来说，代谢组学分析提供的信息能够揭示生物体的生理和生化功能状态。
近年来众多学者利用代谢组学研究HCC的代谢变化，以期发现早期诊断的标志物。
本文就相关研究进展作一综述。
HCC是最常见的恶性肿瘤之一，其死亡率居肿瘤相关死亡率的第3位[1]。
约80%的HCC患者由肝硬化转化而来，乙肝、丙肝、酗酒和黄曲霉素的接触是其发病主要原因。
由于早期没有明显症状，发现时很多患者已是晚期，所以对高危人群的临床监测和早期诊断是降低HCC患者死亡率的主要方法。
常用的监测方法是每6个月的血清甲胎蛋白(AFP)检测和腹部超声检查，但是由于AFP的敏感性和特异性较低，不能检测小细胞肝癌，腹部超声对操作者的操作技术依赖大，所以尚不能够满足临床的需求。
代谢组学研究方案
代谢组学研究方案一、研究背景和目标。
咱为啥要搞这个代谢组学研究呢？就是想知道身体里那些小小的代谢物都在干啥，它们就像身体这个大工厂里的小零件，虽然小，但每个都可能影响着我们的健康或者一些特殊的生理现象。
我们的目标呢，就是把这些小零件都找出来，看看它们的变化规律，就像探秘身体里的一个小宇宙一样。
二、样本选择。
1. 样本类型。
首先得选对样本啊。
如果是研究某种疾病，那就从患者身上取样本呗。
血液是个不错的选择，它就像身体的快递员，到处运输着各种代谢物，能反映很多身体的信息。
尿液也很好，就像身体的废水处理站排出来的东西，里面也藏着不少代谢的秘密。
要是研究某个器官的代谢，比如说肝脏，那就取点肝脏组织，不过这可得小心点，毕竟肝脏是个重要的家伙。
2. 样本采集。
采集血液的时候呢，要找专业的医护人员来做。
像从静脉采血，就像轻轻从身体的“小河”里取点水一样。
要注意采集的量，不能太多也不能太少，太多了对身体不好，太少了又不够研究。
对于尿液的采集，要告诉被采集者正确的采集方法，可不能把脏东西混进去了，不然就全乱套了。
三、样本处理。
1. 预处理。
把样本拿到手之后，可不能直接就开始分析。
血液得先离心，就像把血液里的“乘客”（细胞）和“货物”（血浆或者血清里的代谢物）分开。
尿液可能要过滤一下，把那些大的杂质去掉，就像给尿液做个小清洁。
2. 代谢物提取。
然后就是把代谢物从样本里提取出来。
这就有点像从矿石里提炼金子一样。
可以用有机溶剂，像甲醇之类的，把代谢物从血液或者组织里“拉”出来。
这个过程得小心控制条件，温度啊、时间啊都很重要，不然可能会把代谢物弄坏了，那就前功尽弃了。
四、分析方法。
1. 色谱法。
色谱法就像一个超级分类器。
比如说液相色谱（LC），它能把不同的代谢物按照它们在流动相和固定相之间的分配系数的不同，像把一群小动物按照大小排队一样，一个一个地分开。
气相色谱（GC）呢，适合分析那些容易挥发的代谢物，就像把一群爱飞的小昆虫分开一样。
非酒精性脂肪性肝病代谢组学研究进展
机制尚未完全明确，１９９８ 年Ｄａｙ 等［１２］提出“二次打击”学说。 开。同时ＮＡＦＬＤ 肝硬化患者与酒精性肝硬化患者也可有效区
随后Ｔｉｌｇ 等［１３ －１４］提出“多重平行打击”理论，包括遗传因素、 分开（ＡＵＣ ＝０． ８３）。他们认为此方法可作为区分ＮＡＦＬＤ 纤维
ＩＲ、氧化应激、脂毒性、慢性炎症、纤维化、免疫和肠道菌群等， 化程度及诊断的无创生物标志物，且可以显著减少对肝活检的
黄酯和１３ － ｃｉｓＲＡ 呈正相关。他们在人类组织中首次检测到 验证；单不饱和ＴＡＧ 的增加可能是ＮＡＦＬＤ 和ＣＨＢ 患者ＮＡＳＨ
ａｔＲＡ 的活性代谢物４ － ｏｘｏ － ａｔＲＡ，表明这种类维生素Ａ 可能 的特异性标志物。
有助于人体类维生素Ａ 的信号传导。肝脏维生素Ａ 的稳态平 ２． ３ 代谢组学对ＮＡＦＬＤ 药物作用与疗效研究的推动作用
录组学、蛋白质组学为代表的系统生物学技术提供了新的技术 展的新学科，代谢组学较为全面的展示了机体的代谢结果，为
与思路。区别于其他组学技术，以内源性小分子代谢物为研究 临床医学提供了新的技术和方法。
对象的代谢组学可以很好的揭示机体变化的最终代谢结果。因 ２ 非酒精性脂肪性肝病（ＮＡＦＬＤ）
收 基 作ＤＯ稿 金 者Ｉ：日 项 简１０期 目 介． ３：：：９１２上 栾研６７０９）２海究雨／０ｊ．中婷－ｉｓ医１ｓ（ｎ１药．１－１９大０９０００６学１—；修－附）５回，属２女５日第６，．期七主２０：人２要２１０民．２从００医４事－．院０１慢４２人７－性才１肝７培病养计的划基（础ＸＸ与２０临１９床－ 通信作者：顼志兵，ｘｚｂ６１６０＠ １６３． ｃｏｍ
和遗传易感密切相关的代谢应激性肝损伤，包括非酒精性单纯 １ 代谢组学概述
性肝脂肪变（ＮＡＦＬ）、非酒精性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）、肝硬化和 １． １ 代谢组学含义 代谢组学最初于１９９９ 年由Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ
肝细胞转录组学分析及代谢调控机制研究
肝细胞转录组学分析及代谢调控机制研究肝脏是人体内最大的腺体器官之一，是人体代谢的主要场所之一。
肝细胞作为肝脏的组成部分，具有代谢功能和生物合成功能。
肝脏是非常重要的代谢和解毒器官。
肝细胞细胞内的代谢产物可能影响生理过程和疾病。
为了了解这些生理过程和疾病发生的机制，必须从肝细胞本身分析，并且需要了解这些细胞内部调节的代谢通路。
肝细胞是一个高度代谢细胞，体内代谢变化会影响肝细胞的生物学特性。
代谢通路是在哪些酶的协同作用下实现的，因此，代谢通路的变化仅仅来源于酶基因表达的改变，并且透彻的了解代谢通路对酶的表达变化具有重要的意义。
肝细胞的代谢通路包括葡萄糖代谢、脂肪代谢和氨基酸代谢等等。
肝细胞对于血液中某些生化物质的反应也会影响代谢通路，因为大量的生化物质会在肝细胞和血液之间进行交互。
肝细胞的转录组学研究可以揭示肝细胞代谢调控的机制，并进一步了解某些疾病的发生机制。
肝细胞转录组组成由基因表达、基因组岛、启动子、转录因子等多个部分组成。
基因表达的变化是基因荧光检测的核心，并且为肝细胞代谢通路的变化提供了基础。
对基因表达水平的测量可以揭示肝细胞代谢通路的变化，进一步揭示适应肝细胞疾病的代谢途径和调控。
肝细胞的代谢调控机制也运用在疾病的研究中。
人类常见的肝脏疾病包括脂肪肝病、肝硬化、肝癌等等。
肝细胞代谢通路的变化对于这些疾病的发展具有极大的影响，进一步了解肝脏疾病代谢通路的变化对于肝脏疾病治疗也具有重要的意义。
例如肝细胞脂肪代谢通路的变化会导致脂肪酸积累，脂质代谢产物的过度积累会导致脂肪肝病的发生，这些代谢变化在肿瘤细胞和其他的调节因子中均很常见。
然而，因为人们对脂肪代谢途径的了解还比较有限，因此对脂肪肝病的治疗和预防具有挑战性。
在进行肝细胞代谢调节研究时，常见的分析方法包括基因组学、蛋白质组学和代谢组学等等。
基因组学可以帮助分析肝细胞代谢通路的调控机制，而代谢组学则是更侧重于代谢产物变化的分析。
在肝细胞脂肪代谢调节的研究中，代谢组学分析可以揭示特定的代谢通路和生化过程的变化，并且可以确认已知的脂肪代谢途径在肝脏发生的疾病中是否有变化。
基于核磁共振技术的代谢组学研究进展
ion
n
2D gel, Maldi NMR, MS, GC,
TOF
LC
>109?
~2,500
代谢组学分析检测技术
▪ UPLC, HPLC ▪ CE/microfluidics ▪ LC-MS ▪ FT-MS ▪ QqQ-MS ▪ NMR spectroscopy ▪ X-ray crystallography ▪ GC-MS ▪ LIF detection
Pharma
publication
of 2000
Metabonomics
Holmes and Antti : Explanation of
statistics in Metabonomics
2002
Nicholson: Definition of 1999 Metabonomics
Nicholson, Lindon, and Holmes: 2001 Publication in Nature on
肾毒素：HgCl2、CdCl2、Na2CrO4、硝酸铀 酰、苯酚、对氨基苯酚、六氯丁二烯 (HCBD)、顺铂、2-溴乙胺(BEA)、丙烯亚 胺(PI)等
肝毒素：肼、异硫氢酸萘(ANIT)、半乳糖 胺(GaIN)、羟丁基甲苯(BHT)
例 1. 各 种 肾 毒 素
对 大 鼠 尿 液 1H
NMR 谱的影响。
细胞(cell)
代谢物(metabolite)
代谢组
(metabonome/metabolome)
代谢组学
(metabonomics/metabolomics)
系
蛋白质(protein)
蛋白质组(proteome)
蛋白质组学(proteomics)
代谢组学的研究进展及其在肾病综合征中的应用前景
陆 荣华 ， 杜 玉 君
（ 吉林 大学 白求 恩第 一 医 院 肾 内科 ， 吉林 长 春 １ ３ ０ ０ ２ １ ）
代 谢 组 学 技 术 是 检 测 体 内某 种 微 量 分 子 的 存 在 来 直 观 体现体 内代 谢 的过 程 ， 从 而 推 断 代 谢 过 程 的 一 种 技 术 手
段＿ ８ ］ 。通 过 代 谢 组 学 的 研 究 不 仅 可 以 了解 疾 病 的 发 生 、 发 展 以及 治 疗 过 程 中机 体 的 状 态 和 变 化 ， 还 可 以探 索 外 界 干 扰 因素 （ 微生 物 、 环境、 饮食、 药物 、 毒物及 生活方式 等） 对 机 体 的影 响 ， 为 临床疾病 的诊断 、 防控 、 病 理 机 制 的探 索 、 临 床 治 疗 方 案 的评 价 甚 至 新 治 疗 靶 点 的 发 现 提 供 了新 的 途 径 和 思 路。 代 谢 组 学 的 支持 者 普 遍 认 为 ， 在 所有组 学技术 中 ， 代 谢 组学在发现生 物标 记物 方 面是最 具 有潜 力 的， 最 不 可 或 缺 的 。与 其他 组学 等 领 域 相 比 ， 代谢 组学技 术更 为直接 的 、 更 为 显 而 易 见 的 呈 现 了 体 内 代谢 过程 。
１ 代 谢 组 学 的简 介 １ ． １ 代 谢 组 学 的定 义
随 着 代 谢组 学研 究 队伍 的逐 渐 扩 大 ， 检 测 技 术 的水 平 也 在 飞 速 提 高 。串 联 色谱 、 多 维 质 谱 及 超 大 功 率 磁 共 振 平 台 等
概念正驱使代谢组学 相关技 术朝着 通量更 高 、 定性更 易 、 定
肝脏代谢组学研究
肝脏代谢组学研究在过去的几十年中，人们对肝脏的认识越来越深入，特别是肝脏在人体代谢中的重要作用。
肝脏是身体最大的内脏器官之一，具有多种生理功能，包括排泄毒素、储存营养物质和产生能量等。
在过去的研究中，我们已经发现了肝脏在人体代谢过程中的重要作用。
肝脏能够代谢多种化学物质，包括药物、毒素和酒精等。
它也是糖原和脂肪的主要储存器。
此外，肝脏也是能量的产生者，能够将一部分营养物质（如葡萄糖）转化为 ATP能量分子，以供身体其他部位使用。
最近，肝脏代谢组学研究成为了热门话题。
研究人员利用现代代谢组学技术来研究肝脏代谢的组成和变化，以便更好地了解人体代谢过程中肝脏的作用。
这项研究有助于深入探究肝脏在健康和疾病状态下的代谢组成和规律，为疾病预防、诊断和治疗提供重要的理论依据。
代谢组学是一种全局性的研究方法，研究的是代谢产物的组成和变化，为探究复杂代谢过程提供了新的手段。
代谢组学技术包括多种分析方法，如代谢组学分析、蛋白组学、基因组学和转录组学等。
其中，代谢组学分析是较为常用的技术之一，这种方法通过对样品中的代谢产物进行定性和定量检测，可以获取更全面、系统的代谢信息，从而了解组织或生物体内代谢机制的变化。
代谢组学分析可以通过多种方法来实现，如色谱-质谱联用 (GC-MS)、液相色谱-质谱联用(LC-MS)、核磁共振成像 (NMRI) 等。
肝脏代谢组学研究的成果可以应用于多种领域。
例如，对于肝脏疾病的研究，代谢组学分析可以帮助研究人员找到特定代谢物在疾病发生过程中的变化规律，从而更好地了解疾病的发生机制和病理生理特征。
同时，代谢组学技术也可以用于靶向治疗的研究，通过寻找特定代谢物或代谢通路的新靶点来实现更有效的治疗策略。
肝脏代谢组学研究还可以促进健康饮食的研究。
人们可以通过代谢组学技术发现特定代谢物的变化规律，来了解不同饮食模式对人体健康的影响。
例如，研究人员可以探究在减肥过程中的代谢变化，也可以比较不同膳食模式下的代谢变化等。
代谢组学的发展历史
代谢组学的发展历史
代谢组学是系统性研究生物体内代谢物的一门学科，它通过对代谢产物的高通量测量和分析，揭示生物体内代谢网络的结构和功能。
代谢组学的发展历史可以追溯到20世纪中叶以来，经历了以下主要阶段：
1.早期阶段(1950s-1980s)：代谢组学的雏形可以追溯到20世纪50年代和60年代的氨基酸和小分子代谢物的研究。
当时，研究者主要使用色谱质谱等分析技术，但由于技术限制，对代谢物的全面测定较为困难。
2.技术突破与发展(1990s-2000s)：随着分析技术的不断进步，特别是质谱和核磁共振等技术的发展，使得能够更全面、高效地测定代谢物谱。
这一时期代表性的技术包括液相色谱质谱（LC-MS）和气相色谱质谱（GC-MS）等。
这些技术的应用加速了代谢组学的研究。
3.代谢组学的崛起(2000s-至今)：代谢组学在21世纪初迅速崛起，成为系统生物学和系统医学中的重要组成部分。
研究者们开始广泛应用代谢组学技术，研究不同生理、病理状态下的代谢变化。
这一时期的代表性研究包括癌症、糖尿病、心血管疾病等疾病的代谢组学研究。
4.技术整合与数据分析(2010s-至今)：随着大数据和生物信息学的兴起，代谢组学数据的处理和分析变得更加全面和复杂。
整合多组学数据（如基因组学、蛋白质组学等）的研究也逐渐成为代谢组学研究的趋势。
总体而言，代谢组学的发展经历了从技术初步建立、技术突破、崛起到技术整合与数据分析的不同阶段。
它在疾病诊断、治疗和生命
科学研究中的应用前景广阔。
代谢组学的研究方法与应用进展
代谢组学的研究方法与应用进展随着科学技术的不断发展，代谢组学作为一项重要的研究手段逐渐引起了人们的关注。
通过代谢组学分析，可以揭示生物体内代谢物的种类、含量以及相互之间的关系，为疾病的早期诊断、治疗以及个体化医学提供了新的思路和方法。
本文将重点介绍代谢组学的研究方法与应用进展。
一、代谢组学的研究方法1. 样品采集与预处理样品采集是代谢组学研究的基础，不同类型的样品对应着不同的研究目的。
例如，对于代谢疾病的研究，常用的样品包括血液、尿液和组织等。
而对于植物代谢组学的研究，则需要采集植物的叶片、根系或果实等样品。
预处理是样品分析之前的必要步骤，旨在去除杂质、稳定代谢物，提高测量的准确性。
常用的预处理方法包括样品提取、衍生化和洗脱等。
2. 代谢物分析技术代谢物的分析技术主要包括质谱、核磁共振和色谱等。
其中，质谱技术是代谢组学研究中最为常用和重要的技术之一。
质谱技术根据质量-电荷比对代谢物进行分析和鉴定。
常见的质谱技术包括质谱显微镜(MS)、气相色谱-质谱(GC-MS)和液相色谱-质谱(LC-MS)等。
其中，GC-MS适用于挥发性和半挥发性代谢物的分析，而LC-MS则适用于非挥发性和极性代谢物的分析。
3. 数据分析与处理数据分析与处理是代谢组学研究中的重要环节，旨在从海量的代谢组学数据中提取有用的信息。
常用的数据分析与处理方法包括多变量统计分析、主成分分析和聚类分析等。
二、代谢组学的应用进展1. 代谢组学在疾病诊断中的应用代谢组学已经被广泛应用于疾病的早期诊断和监测。
通过分析患者样品中的代谢物变化，可以识别出与疾病相关的标志物，为疾病的早期筛查和诊断提供依据。
例如，在肿瘤相关代谢物的研究中，代谢组学可以通过鉴定患者体液中的特定代谢物，实现肿瘤的早期诊断和疗效评估。
2. 代谢组学在药物研发中的应用代谢组学在药物研发中的应用也备受关注。
通过比较药物治疗前后的代谢组学变化，可以评估药物的疗效和毒副作用，为个体化治疗提供依据。
代谢组学及其发展
代谢组学及其发展代谢组学及其发展摘要：代谢组学是上世纪九十年代中期发展起来的一门新兴学科，是系统生物学的重要组成部分。
它是关于生物体系内源代谢物质种类、数量及其变化规律的科学，研究生物整体、系统或器官的内源性代谢物质及其所受内在或外在因素的影响。
关键词：代谢组学，研究方法，组学运用，中药学1 代谢组学代谢组学(metabonomics/metabolomics)是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想，对生物体内所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式，是系统生物学的组成部分。
其研究对象大都是相对分子质量1000以内的小分子物质。
先进分析检测技术结合模式识别和专家系统等计算分析方法是代谢组学研究的基本方法。
2代谢组学的研究方法2.1研究范围代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物（MW<1000）。
在食品安全领域，利用代谢组学工具发现农兽药等在动植物体内的相关生物标志物也是一个热点领。
其样品主要是动植物的细胞和组织的提取液。
2．2常用的分析技术主要技术手段是代谢组学以液相色谱一质谱(LC．MS)、气相色谱-质谱(GC．Ms)、核磁共振谱(NMR)等方法为主要研究手段[1.2.3]，其中以NMR为主。
通过检测一系列样品的NMR 谱图，再结合模式识别方法，可以判断出生物体的病理生理状态，并有可能找出与之相关的生物标志物（biomarker）。
为相关预警信号提供一个预知平台。
据不同的研究对象和研究目的，Fiehn 将生物体系的代谢产物分析分为4个层次：(1)代谢物靶标分析对某个或某几个特定组分的分析。
在这个层次中，需要采取一定的预处理技术除掉干扰物，以提高检测的灵敏度。
(2)代谢轮廓(谱)分析对少数所预设的一些代谢产物的定量分析。
如某一类结构、性质相关的化合物，某一代谢途径的所有中间产物或多条代谢途径的标志性组分。
进行代谢轮廓(谱)分析时，可以充分利用这一类化合物的特有的化学性质，在样品的预处理和检测过程中，采用特定的技术来完成。
代谢组学技术在药物研发中的应用研究
代谢组学技术在药物研发中的应用研究在生物医药领域的科技突破中，代谢组学技术不断吸引着研究者的目光。
它通过分析生物样本中代谢物的变化，可以为药物研发提供丰富的信息，成为研究药效、药物在体内代谢动力学、副作用及信号途径等方面的有力工具。
本文主要介绍代谢组学技术的概念、研究方法、在药物研发中的应用以及未来发展趋势。
一、代谢组学技术的概念代谢组学技术是指通过对生物样本中代谢物的高通量检测和分析，绘制出这些代谢物之间的代谢网络，进而对样本进行综合解析的技术。
代谢组学技术主要检测代谢产物的含量和质量，获取有关生物体内代谢过程的信息，从而可以得到更全面、更准确的生物反应信息。
二、代谢组学的研究方法代谢组学技术包括代谢物的采集和检测两个步骤。
采集是指从生物体或样本中收集代谢物的方法，一般有生物体活检、体液、血液、尿液等多种形式，需要根据研究的目的进行选择。
检测则是在采集代谢物的基础上，对其进行测量和鉴定，现代化的检测手段主要有质谱、核磁共振等技术，充分结合这些技术可以做到高通量、高效率的代谢物检测和鉴定。
三、代谢组学技术在药物研发中的应用代谢组学技术在药物研发中，主要有如下应用：1）药物研发流程中的代谢物筛选药物的筛选往往是一个漫长而复杂的过程，代谢组学技术可以实现对大量代谢物快速准确的鉴定和筛选，极大地提高筛选效率和成功率，节省筛选时间和成本，有效地促进药物研发进程的优化和升级。
2）药物机制的研究药物的作用机制是一个关键的问题，代谢组学技术可以更加全面地解析药物作用和代谢的机制，从而量化药物作用以及代谢反应，并对药物的生物活性、代谢特点、靶标识别等方面进行深入研究，为下一步药物优化和研发提供依据。
3）副作用和毒性的评估为了确保药物的安全性，药物研发过程必须评估药物的毒性和副作用。
代谢组学技术在这方面可大大提高准确性，通过对药物代谢产物进行定性和定量分析，可以全面、快速地评估药物的安全性和副作用，从而有效地避免药物在人体中产生不良反应。
代谢组学及其在肝脏疾病研究中的应用进展
量 相 差 很 大 的 物 质 等 。ｌｐ ｌｏ６小 组 通 过 核 磁 共 振 波 谱 发 现 ｐ ｏｉ ｔ 前 列 腺 神 经 内分 泌 癌 细 胞 （ ＮＥ ） Ｐ Ｃ 中相 关 的 代 谢 标 志 物 为 ７氨 一 基 丁 酸 （ Ｇ Ａ） 丙 二 醇 。 者 表 达 较 高 且 与 能 量 代 谢 相 关 ； 一 ＡＢ 和 两 （ ） 谱 （ｈｏ ｔｇａ ｈ ） 质 谱 （ ｓ ｐｃｒｍｅｒ 。ＭＳ 联 ２色 ｃｒｍａｏ ｒｐ ｙ 与 ｍａｓｓ ｅｔ ｏ ｔ ｙ ） 用技术 特 别 是 广 泛 应 用 的 液 相 色 谱 （ｉｕｄｃ ｒｍａｏ ｒｐ ｙ １ ｉ ｈｏ ｔｇａ ｈ 。 ｑ
度较 低 ． 且 检 测 动 态 范 围有 限 ， 难 同 时 检 测 同 一 样 品 中 含 而 很
是 代 谢 路 径 中 分 子 量 １０ ０以下 的 小 分 子 代 谢 物 的 变 化 ， 映 ０ 反 的是 外 界 刺 激 或 是 遗 传 修 饰 下 细 胞 或 组 织 的 代谢 应答 变 化 。 目前 ， 谢 组 学 由于 其 具 有 能 反 映 代 谢 特 征 及 其 代 谢 时 空 代 整体变化的独特优势 ． 因此 其在 植 物 及 微 生 物 代 谢 产 物 的测 定
刘 欢 韩 涛
【 要】 代 谢 组 学 是 继 基 因组 学 、 录 组 学 和蛋 白质 组 学 之 后 兴 起 的 又 一 门 新 的 系 统 生 物 学 分 支 。 于 研 究 生 物 体 摘 转 用 系 代 谢 网 络 的 一 种 技 术 。近 几年 随着 代 谢 组学 的 快 速 发 展 。 在 肝 脏 疾 病 中 的 应 用 也 日趋 广 泛 。 本 文 就 近 年 代 谢 组 学 其 及其 在 肝 脏 疾 病 中 的应 用 作 一 综 述 。
基于代谢组学的肝脏疾病诊断与治疗研究
基于代谢组学的肝脏疾病诊断与治疗研究代谢组学是一种新兴的研究方法，它主要通过对生物体内代谢产物的分析来研究生物体的生理和病理状态。
在生物体的各种生理状态和疾病过程中，代谢产物的水平会发生改变，通过分析这些代谢产物的变化，可以揭示疾病的发生机理以及建立一个疾病的诊断和治疗方法。
特别是在肝脏疾病方面，代谢组学研究已经成为了越来越受欢迎的领域。
肝脏是一个高度代谢的器官，它参与到多种代谢和生理过程中，例如脂肪代谢、碳水化合物代谢等。
与此同时，肝脏也是机体内代谢产物的主要产生和清除场所。
因此，当肝脏受到损伤或患有疾病时，该脏器中代谢产物的水平会发生很大的变化。
通过代谢组学的研究，可以发现肝脏疾病的代谢产物谱与正常人不同，并且可以筛选出一些特异性代谢产物，用于疾病的诊断和预测。
举个例子，丙氨酸转移酶(ALT)是肝脏细胞内的一种酶，当肝脏细胞受到损伤时，ALT会释放到血液中，血液中ALT含量上升则提示肝脏受到了损伤。
与此同时，ALT代谢所参与的代谢通路也发生了明显的改变，ALT降解代谢产物生成的代谢产物水平也会发生变化。
通过代谢组学的方法，可以鉴别肝脏疾病与正常肝脏代谢产物谱的差异，包括ALT代谢所参与的通路，ALT代谢产物水平，以及肝脏代谢的其他通路。
这不仅有助于诊断肝脏疾病，还可以加深我们对肝脏疾病发生和发展的认识。
除了在肝脏疾病的诊断中有重要应用之外，代谢组学也被广泛应用于肝脏疾病的治疗研究。
例如，在肝脏癌等恶性疾病的治疗中，代谢组学技术可以用来判断病人的代谢通路变化和代谢产物水平的变化，以及不同治疗方法对代谢通路和产物水平的影响。
这有助于建立个体化的治疗方案，并且可以发现新的潜在靶点和药物。
同时，代谢组学也被广泛应用于药物毒理学和药物研发的过程中，可以评估药物对肝脏代谢的影响，以及肝毒性的相关机制。
总的来说，代谢组学是一种十分有前景的研究方法，尤其在肝脏疾病的诊断和治疗方面具有潜在的优势。
作为一种新兴的技术，代谢组学在进一步的研究中可能会遇到一些难以克服的技术难题，但是代谢组学所带来的机会和新发现绝对是值得我们去探究的。
肝细胞代谢组学及其在肝脏疾病中的应用
肝细胞代谢组学及其在肝脏疾病中的应用肝脏作为人体内最重要的代谢器官之一，承担着包括物质代谢、能量代谢、药物代谢等重要功能。
其中，肝细胞代谢组学是近年来快速发展的一种技术，该技术通过对肝细胞中代谢产物、代谢途径等方面的研究，为肝脏疾病的治疗和预防提供了更加精准有效的手段。
肝细胞代谢组学技术可以通过多种手段实现，如代谢组分析、代谢网络分析、代谢阳性反馈分析等。
由于肝脏涉及到许多复杂的代谢途径和信号通路，传统的生化手段和分析方法难以全面准确的描述这些代谢变化。
而肝细胞代谢组学技术则可以在更加全面和细致的层面上研究肝脏代谢产物的变化，从而更加精准地描绘肝脏代谢状态和通路。
如何将肝细胞代谢组学应用于肝脏疾病的治疗和预防中？首先，对于某些代谢路径异常活跃的肝脏疾病，如脂肪肝、糖尿病等，可以利用代谢组学技术寻找到这些代谢特征，并在药物研发和治疗上做出针对性的治疗策略。
例如，在脂肪肝疾病中，通过代谢组学技术，可以发现该疾病中脂代谢途径异常激活。
针对这一特点，可以选择精准靶向治疗，抑制脂代谢途径的表达或活性。
这样既可以减轻脂肪肝患者的病情，又可以减少副作用的发生。
其次，肝细胞代谢组学技术还可以在肝癌治疗方面发挥重要作用。
肝癌是一种非常难治愈的恶性肿瘤，传统的常规治疗方式效果并不明显。
而代谢组学技术可以精准地分析肝癌细胞中的代谢途径和网络，进而描绘出肝癌细胞代谢的独特特征。
通过这些特征，可以研发出更加针对性的药物，从而达到治疗和预防的目的。
另外，代谢组学技术还可以应用于药物代谢研究中。
目前，很多药物在治疗肝脏疾病时具有较大的副作用，其中就包括常见的肝毒性。
肝细胞代谢组学技术可以通过描绘药物在肝脏中的代谢状态和通路，发现药物代谢的快慢和代谢途径的不同，并寻找出对应的特异性标志物，从而更好地保障患者的用药安全。
此外，代谢组学技术也可以应用于肝移植手术中。
肝移植手术是一种对手术医生和患者都有较高要求的重大手术，其中最大的风险就是移植后的肝脏产生排异反应。
动物肝脏代谢组学研究进展
动物肝脏代谢组学研究进展代谢组学是一种高通量数据分析领域，可以提供对生物体系中所有代谢产物的定量信息。
在近年来，代谢组学技术已成为快速发展的研究领域，尤其在药物研发、肿瘤研究以及食品科学等领域有着广泛的应用。
动物肝脏代谢组学研究广泛应用于动物营养、代谢功能和毒物学等方向。
本文将从肝脏代谢组学的应用、挑战和未来趋势等方面探讨动物肝脏代谢组学研究进展。
一、肝脏代谢组学的应用肝脏是动物体内最大的新陈代谢器官，它承担了人体能量代谢、毒理焕发和代谢产物的合成等重要功能。
目前，肝脏代谢组学技术已广泛应用于以下领域：1.营养学研究动物肝脏代谢组学技术能够在豢养条件下探测不同营养补给模式对代谢的影响，从而更好地评估动物的营养需要。
2.除草剂及杀虫剂研究。
肝脏代谢组学技术可以用于检测除草剂及杀虫剂对动物肝脏损害程度，从而进一步优化动物营养管理。
3.疾病诊断与治疗代谢组学技术可以对疾病相关的代谢产物进行鉴定，从而为疾病的早期诊断及治疗提供理论基础。
二、肝脏代谢组学技术的挑战尽管肝脏代谢组学技术在动物营养、药物研发及疾病研究等方面有着广泛的应用前景，但目前这一技术还存在着一些挑战，如下：1. 代谢产物的检测与鉴定代谢产物的检测与鉴定是肝脏代谢组学技术中最复杂的一个方面，这主要是因为肝脏所合成和分解的代谢产物非常复杂，包括糖类、脂类、氨基酸和核苷腺等多种物质。
2. 数据处理与分析处理和分析数据也是肝脏代谢组学技术中的一大挑战。
因为大量的数据需要处理和分析，这对计算机程序、统计学的证明、数据挖掘、模型构建、生物学解释等方面都提出了巨大的挑战。
3. 样本标准化与质控标准化和质控也是质保肝脏代谢组学技术的关键因素之一，因为代谢产物高灵敏度和特异性需要更高质量的样本，包括采样、标准化和分析等过程中需要严格控制。
三、肝脏代谢组学技术的未来肝脏代谢组学技术在虚构动物营养、化学治疗等领域已经有了广泛的应用，但在技术方面还需继续改进和完善。
医学研究中的代谢组学应用
医学研究中的代谢组学应用代谢组学是一门涉及代谢产物（包括小分子代谢产物和代谢途径）的研究领域，广泛应用于医学研究中的多个领域。
通过对人体内代谢物的分析和解释，代谢组学可以提供关于个体健康状况、疾病发展及治疗效果方面的重要信息。
本文将介绍医学研究中的代谢组学应用，包括了疾病诊断、疾病预测、药物研发和个体化治疗等方面。
代谢组学在疾病诊断方面发挥着重要的作用。
通过分析人体内代谢产物的变化，可以发现某些特定代谢物的异常浓度，从而预测疾病的发生和发展。
比如，在肿瘤研究中，代谢组学可以发现肿瘤与正常细胞之间的代谢差异，通过检测血液或组织中的代谢产物，可以为肿瘤的早期诊断提供依据。
此外，在糖尿病、心血管疾病等慢性疾病的诊断中，代谢组学也可以作为辅助手段，提高疾病的准确率和早期发现率。
代谢组学在疾病预测方面具有巨大潜力。
通过分析个体的代谢物谱，可以建立预测模型，预测个体是否会患上某种疾病。
例如，在肝脂肪变性疾病中，通过代谢组学的研究，可以发现一些特定的代谢物，这些代谢物与肝脏脂肪积累之间存在相关性。
通过测量血液中的这些代谢物，可以预测一个人是否有患上肝脂肪变性疾病的风险。
这种预测模型可以帮助医生制定个体化的预防和治疗方案，提高疾病的预防和干预效果。
代谢组学在药物研发领域也被广泛应用。
通过对药物的代谢产物进行分析，可以了解药物的代谢途径和代谢产物的结构。
这对于药物的优化设计、副作用预测和药物代谢动力学研究都具有重要意义。
通过代谢组学的应用，可以发现药物与个体之间的代谢差异，进而实现个体化的用药方案。
此外，代谢组学还可以帮助研究人员了解药物的安全性和药物间相互作用等问题，为新药物的开发提供重要依据。
代谢组学在个体化治疗中也发挥着重要的作用。
每个人的代谢产物谱都是独特的，因此基于个体代谢物谱的个性化治疗策略可以提高治疗的效果和减少副作用。
通过分析个体的代谢物组成和代谢路径，可以预测某些药物的有效性和适应症，避免给患者使用对其无效或产生严重副作用的药物。
空间代谢组学 肝靶向
空间代谢组学肝靶向一、引言在当今互联网时代，数据的爆炸式增长为我们提供了巨大的机遇和挑战。
在医学领域，无论是基础科学研究还是临床实践，大数据时代正深刻地改变着我们的认知和应用。
而空间代谢组学作为一种前沿的研究方法，正以其卓越的潜力引起了众多研究者的关注。
本文将重点探讨空间代谢组学在肝靶向研究中的应用及其意义。
二、空间代谢组学概述1. 什么是空间代谢组学空间代谢组学是一种综合利用多尺度、多组织、多来源代谢组学技术的研究方法。
通过对不同组织、不同层次的代谢物进行全面、系统性的研究，我们可以更全面地了解代谢物在生理或病理状态下的变化情况。
空间代谢组学对于揭示代谢调控网络的结构和功能具有重要意义。
2. 空间代谢组学的核心技术空间代谢组学的核心技术包括质谱分析、核磁共振和显微镜等。
通过这些技术的组合应用，我们可以获取多维度的代谢信息，从而更好地理解生物体内代谢的特征和规律。
三、空间代谢组学在肝靶向研究中的应用1. 肝脏代谢调控的重要性肝脏作为人体最大的代谢器官之一，承担着代谢调控的重要任务。
肝靶向研究旨在深入了解肝脏中代谢物的变化规律以及相关代谢途径的调控机制，为治疗和预防肝脏疾病提供理论和实践依据。
2. 空间代谢组学在肝靶向研究中的意义通过应用空间代谢组学技术，我们可以全面、系统地研究肝脏代谢网络的结构和功能。
这有助于深入理解肝脏代谢调控的本质，并在临床实践中提供个性化的诊疗方案。
3. 具体应用案例近年来，研究者在肝靶向研究中应用空间代谢组学取得了一系列重要成果。
通过对肝脏组织中代谢物的高通量测定，揭示了肝纤维化和肝癌发展过程中代谢异常的特征；结合肝脏定位成像技术，探索了不同代谢物在肝脏内的分布情况，进一步揭示了肝脏代谢通路的多样性和复杂性。
四、个人观点和理解作为一个从事生物医学研究的从业者，我对空间代谢组学的前景充满信心。
空间代谢组学作为一种新兴的研究方法，将有助于我们更全面地了解生物体内的代谢调控网络。
肝糖原 代谢组学
肝糖原代谢组学1. 引言肝糖原是一种重要的能量储存形式，在维持血糖水平和能量供应方面起着关键作用。
糖原代谢组学研究肝脏中糖原的合成、降解和调控，对于揭示肝脏能量代谢的调控机制、疾病发生机制以及新药研发具有重要意义。
本文将介绍肝糖原代谢组学的研究方法、应用和研究进展。
2. 研究方法2.1 代谢组学代谢组学是一种研究生物体内代谢物组成和变化的方法。
通过高通量技术，如质谱和核磁共振等，可以对细胞、组织或生物体内的代谢产物进行全面分析，从而获取代谢物的定性和定量信息。
2.2 糖原分析糖原是由葡萄糖分子通过糖原合成酶合成的多聚体，可以通过糖原酶的降解转化为葡萄糖。
糖原的含量和结构对于维持血糖水平和能量供应至关重要。
糖原的分析可以通过测定糖原的含量、分子量和结构等指标来实现。
2.3 代谢组学在肝糖原研究中的应用代谢组学在肝糖原研究中可以通过分析糖原代谢产物的组成和变化，来揭示糖原的合成、降解和调控机制。
常用的方法包括质谱和核磁共振等技术，可以对代谢物进行全面分析。
3. 肝糖原代谢组学的研究进展3.1 糖原合成通路的研究糖原合成是通过糖原合成酶催化葡萄糖分子的聚合来实现的。
研究发现，糖原合成酶的活性受到多种因素的调控，包括激素、代谢产物和信号通路等。
通过代谢组学的方法，可以揭示糖原合成通路的调控机制，为疾病发生机制的研究提供重要线索。
3.2 糖原降解通路的研究糖原降解是通过糖原酶催化糖原的降解转化为葡萄糖分子来实现的。
研究发现，糖原酶的活性受到多种因素的调控，包括激素、代谢产物和信号通路等。
通过代谢组学的方法，可以揭示糖原降解通路的调控机制，为疾病发生机制的研究提供重要线索。
3.3 糖原代谢与疾病的关系糖原代谢的异常与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如，糖原合成和降解通路的异常会导致糖原的积累或消耗不足，进而引起糖尿病、肝病和代谢综合征等疾病。
通过代谢组学的方法，可以揭示糖原代谢与疾病的关系，为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。
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[ABSTRACT] Metabolomics is a new discipline, which derives from metabolic profiling. With the proposal of genomics and its rapid development, metabolomics has become a powerful tool to study the functional genomics. The functions of genes are identified through metabolomics by associated genes with their products. It is a science to explore all changes of metabolic products after stimulated by external factors in biological systems (cell, tissue or organism). It focuses on small compounds with molecular weight below 1 000. Based on the analysis of group characteristics, metabolomics, by means of its high-throughput separation, detection and data processing, is applied in many fields, for example, discovering the mechanism of disease, searching new and more accurate diagnostic methods of disease, and exploring disease-r application. It possesses many advantages: ①easier for detection；②no need for specialized databases； ③fewer types；④universal metabolic products.
[关键词] 代谢组学；进展；功能基因组学
Recent development of metabolomics and its application in liver
LIU Shuye, DUAN Ying, LI Xian (Tianjin Third Central Hospital, Tianjin 300170, China)
截至目前，世界上许多科学家已经加入到代谢组 学研究中，也必将在药物开发、临床诊断和预防及营 养科学等方面发挥越来越大的作用。
1 代谢组学的发展历史、概念
代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后发展起 来的一门新兴的学科。基因组学和蛋白质组学分别从 基因和蛋白质层面探寻生命的活动，而实际上细胞内许 多生命活动是发生在代谢物层面的，如细胞信号释放、 能量传递、细胞间通信等都是受代谢物的调控。
[KEY WORDS] Metabolomics; Recent development; Functional genomics
代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底 物和产物的小分子代谢物。其样品主要是动植物的 细胞和组织提取液，样品经过简单前处理，沉淀蛋白 后提取上清液直接用仪器分析，主要技术手段为磁共 振，色谱质谱联机，毛细管电泳质谱联机。代谢组学 研究步骤包括样品制备、代谢产物分离、检测与鉴定、 数据分析与模型建立四个部分。研究样品主要是尿 液、血浆或血清、唾液、以及细胞和组织的提取液，在 得到样品代谢物谱后，需结合数学模式识别方法，量 化一个生物整体代谢随时间变化的规律，建立代谢整 体的变化轨迹，来辨识和解析被研究对象的生理、病
在临床上，代谢组学是以组群特征分析为基 础，以高通量分离、检测和数据处理为手段，基于 海量数据，通过大量的计算机复杂运算，从相互比 对的海量数据中提取出丰富的相关有用信息[8]。代谢 组学主要应用包括发现疾病机理；开发新的更加准 确的疾病诊断方法，发现跟疾病相关的生物标志物 （biomarker）；开展临床药理学，以及毒理学的研究 等等 。 [9,10]
理状态及其与环境因子、基因组成等的关系，找出与 之相关的生物标志物，从而达到从整体上把握人体健 康状态和疾病治疗措施的效果。
肝脏是机体物质代谢的中枢器官，许多物质合 成、分解和转化等代谢过程是在肝脏中进行。肝脏的 生化变化处于基础研究与临床研究的重要交叉地 位。许多研究人员开展了用代谢组学技术研究肝 病。如 Robertson 等采用 NMR 和模式识别技术快速 进行肝肾内毒性物质的代谢组学评价。Yang 等以液 相色谱一质谱联用（HPLC-MS）技术为平台建立起原 发性肝癌与肝炎、肝硬化鉴别诊断的代谢组学方法。
代谢组学的概念最早来源于代谢轮廓分析（metabolic profiling），它由 Devaux 等人于上世纪 70 年代提出［1］。 l986 年，Journal of Chromatography A 出版了一期关于 metabolic profiling 的专辑［2］。到 90 年代后期，随着基因 组学的提出和迅速发展，Oliver 于1997 年提出代谢组学 （metabolomics）的概念［3］，之后很多植物化学家开展了 这方面的研究；1999 年 Nicholson 等人提出 metabonomics 的概念，并在疾病诊断、药物筛选等方面做了大量的卓 有成效的工作［4~6］。
分子诊断与治疗杂志 2009 年 9 月第 1 卷第 3 期 J Mol Diagn Ther, September 2009, Vol. 1 No. 3
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对，有利于迅速鉴识样品。缺点是对于不挥发性的化 合物，需要对样品进行衍生化预处理，这一步骤额外 费时，甚至引起样品的变化；GC-MS 也无法分析热不 稳定性的物质和分子量较大的代谢产物。液相色谱 质谱联机（LC-MS）主要是高效液相色谱质谱联用，样 品通过液相分离，质谱直接检测。优点是样品不需进 行衍生化处理，适合那些不稳定、不易衍生化、不易挥 发和分子量较大的化合物。缺点是传统液相分离效 率不高，分析的时间相对较长；没有化合物数据库可 供检索和比对，样品的鉴别还需进一步的分析。随着 快速高分离液相色谱技术 RRLC 和串联质谱 MS-MS 技术发展，现在液相的分离技术大大提高，而 MS-MS 的技术发展和有关代谢物鉴定软件的开发，也使代谢 物结构解析变得更加容易快捷，从而快速高分离液相 色谱 RRLC-MS-MS 联机成为目前最主要的代谢组学 研究工具。由于经常面对极微量的样品，此时 MR 将无能为力，GC/LC-MS 虽然要求的样品量很少， 但样品量极微量时无法解决，此时毛细管电泳质谱 联机成为一个非常有用的工具，毛细管电泳需要的 样品量极少，样品前处理相对简单，同时毛细管液 相的分离效果超过液相，跟质谱联机对于某些浓度 相对较大的小分子有比较好的结果，CE-MS 的缺点 是 CE 的分离度非常好，但重现性相对液相差一些， 导致结果的重现性不如 LC-MS 联机。无论 MR、色 谱和质谱、CE-MS 都有各自的优缺点，为了充分发 挥各种技术的优势，建议将三种技术联合应用于代 谢组学的研究中。
3 代谢组学的研究方法
代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底 物和产物的小分子代谢物。其样品主要是动植物的 细胞和组织的提取液，样品经过简单前处理，沉淀蛋 白后提取上清液直接用仪器分析 ，主要 [12~16] 技术手段 是磁共振（MR），色谱质谱联机（LC 或 GC-MS），毛细 管电泳质谱联机（CE-MS）。其中在色谱质谱联机分 析出现之前，早期研究以 MR 为主。通过检测一系列 样品的 MR 谱图，再结合模式识别方法，可以判断出 生物体的病理生理状态，并有可能找出与之相关的生 物标志物。MR 的优势在于对样品无破坏性，样品处 理简单，无需分离过程；缺点是灵敏度低，很难同时测 定生物体系中共存的浓度相差较大的代谢产物；同时 需要的样品量较多，所需硬件的投资也较大。气相色 谱质谱联机（GC-MS）是当前最为活跃的联用技术，一 般供试物（待测代谢物为挥发性有机化合物）经 GC 分 离，再经接口，进入质谱仪，然后可通过 EI 或其他方法 产生一定的 MS 图谱。GC-MS 有很好的分离效率，可 由计算机对 MS 图谱进行化合物数据库的自动检索核
2 代谢组学的优点
在代谢的过程中，小分子代谢产物是这一过程的 最终结果，它能够准确地反映生物体系的状态。代谢 组学研究所关注的正是这些小分子的代谢产物，作为 一门新兴学科，它有以下优点 ：① [11] 检测更容易。基 因和蛋白表达的有效的微小变化会在代谢物上得到 放大；②不需要特征化的数据库。代谢组学的技术不 需建立全基因组测序及大量表达序列标签（EST）的 数据库；③种类少。代谢物的种类要远小于基因和蛋 白的数目。每个个体基因至少有几万甚至几十万个， 而目前代谢产物最多也就数千个；④代谢产物具有通 用性。因为代谢产物在各个生物体系中都是类似的， 所以代谢组学研究中采用的技术更通用。