【免费】代谢组学中代谢指纹分析技术进展.doc

收稿日期:2008-04-17作者简介:孙向明(,女,黑龙江齐齐哈尔人,硕士研究生,研方向为中药化学及药动学T36,******@y代谢组学中代谢指纹分析技术进展孙向明,杜娟,南莉莉(;,黑龙江哈尔滨150076摘要:代谢组学主要考察生物体系受刺激或扰动后其内源性代谢产物的变化,从而研究生物体系的代谢途径。代谢指纹分析技术是代谢组学常用的研究手段之一。本文对代谢组学及代谢指纹分析技术的研究进展作相应的论述。关键词:代谢组学;分析技术;代谢指纹分析中图分类号::A文章编号:1672-979X(200809-0062-04ProgressonMetabolicFingerprintingAnalysisinMetabonomicsSUNXiang-ming,DUJuan,NANLi-li(,merce;,Harbin150076,ChinaAbstract:Metabonomicsmainlyinvestigatesthechangeofendogenousmetabolismofbiologicalsystemthatisstimulatedordisturbed,:metabonomics;analyticaltechnique;(某个特定的基因变异或环境变化其代谢产物的变化或随时间的变化,是研究生物体系代谢途径的新技术[1]。Nicholson最初给出的定义是:定量测量生物体因病理生理刺激或基因改变引起的代谢应答变化[2,3],系统性的代谢组学概念应将机体的代谢过程与微生物代谢以及外源环境因子的相互作用因素综合起来[4]。在其它文献的描述中还突出了代谢组学的时空动态性和全局性观点,体现了代谢组学与静态的代谢物组学的差别[5]。因此,代谢组学是一个具有更广泛意义的系统生物学概念。严格地说,代谢物组是指某一生物或细胞所有的代谢产物(metabolite。在实际工作中由于分析手段的局限性,更多的人倾向于将代谢物组局限于某一生物或细胞中所有的低相对分子质量(Mr代谢产物。与基因组学、转录组学和蛋白质组学相对应,代谢组学是一门对某一生物或细胞所有低Mr代谢产物进行定性和定量分析,以监测活细胞中化学变化的科学。研究过程中,逐步提出了一些相关概念,如代谢物靶目标分析(metabolitetargetanalysis、代谢轮廓(谱分析(metabolicprofilinganalysis、代谢组学(metabonomics或metabolomics和代谢指纹分析(metabolicfingerprintinganalysis。(Mr<1000。其样品主要是尿液、血浆或血清、唾液以及细胞和组织的提取液。研究大致分为3个阶段:样品制备,代谢产物检测、分析与鉴定以及后期数据分析和模型建立。与原有的各种组学技术只分析特定类型的物质不同,代谢组学所分析对象的大小、数量、官能团、挥发性、带电性、电迁移率、极性以及其他物理化食品与药品FoodandDrug2008年第10卷第09期621984-el:179090094E-mail:成为强有力的武器。高分辨核磁共振仪具有较好的灵敏度,信号分散,图谱容易解析,可检测的核素有1H,13C,15N,19F,23Na,31P和39K等。新发展的高分辨魔角旋转(HR-MAS、活体磁共振波谱(MRS和磁共振成像(MRI等技术能无创、整体、快速地获得机体某一指定活体部位的NMR谱,直接鉴别和解析其中的化学成分。1H-NMR和LC/NMR成为代谢组学研究领域的最主要分析技术之一。<1000的代谢产物,相对于NMR灵敏度低、检测动态范围窄等不足,现代质谱(MS技术的优势是:(1超