|
清晨鸟鸣、正午花开、气息吞吐、酒肉穿肠，生命的一切活动都会不可避免的留下痕迹。生命不息，代谢不止，人体内的代谢分子参与着生命各项功能运行的同时，也为我们掌握生命的秘密留下了道道线索。 1999 年，英国伦敦大学 Nicholoson 小组首次提出了代谢组学的概念，即定量测量生物体系对病理生理刺激或遗传因素改变所产生的动态多参数代谢应答的一种方法。代谢组学的研究对象是一个细胞、组织或器官中所有代谢产物的集合，主要针对相对分子质量<> 相比基因组学和蛋白质组学，代谢组学作为系统生物学的重要组成部分，强调的是机体整体的变化，是所有代谢应答全貌和动态变化的过程。如果说基因组是一个模板，蛋白质组是依照模板打造出的工具，那么代谢组就是工具使用后产生的各种结果，而这些“结果”，决定了实时的身体状态。简单来说，基因组学和蛋白质组学告诉你什么可能会发生，而代谢组学则告诉你什么确实发生了。 细胞内许多生命活动都发生在代谢物层面，如细胞信号释放、能量传递、细胞间通信等都受代谢物的调控，且代谢物能够在一定程度上反映了细胞所处的环境，而这与细胞的营养状态，药物和环境污染物的作用，以及其它外界因素的影响密切相关。由此不难发现，代谢组对全面认识生命系统起着至关重要的作用，具有非常重要的疾病研究和临床应用价值，可在生物标志物的发现，疾病早期诊断和预测，药物或营养干预的评价，药物毒性评价，代谢工程研究等领域发挥作用。目前，科研人员已经有能力通过质谱与NMR等手段检测人体内的各种代谢小分子，从而获得机体现状的一手情报。 但巨大应用前景的背后，同样也存在着巨大挑战，从代谢物的筛选、检测，到比对、分析，以及结果应当遵循什么样的标准，这些都需要在经过大量样本研究后方可有所定论。 首先是筛选。人类已知的小分子代谢物有几千种，但并不是每一种都能够被现有常规仪器检出，且有很多分子连结构都还不清楚。无法确定结构便会影响对其功能的判断与研究，后续的检测分析更是无从谈起。 再说采样与检测。不同检测方法各有侧重，样本状态错综复杂也同时意味着难以以一概全，且会引起很多问题。比如，代谢物在血浆与血清中有很大差异（例如，小分子多肽、次黄嘌呤、黄嘌呤在血清中含量显著高于血浆，而溶血磷脂酰肌醇在血清中含量却显著低于血浆），应该以何为标准？抗凝剂对血样所含代谢物的种类、数量甚至浓度水平都有较大影响（甚至会影响结果的重现性），这些干扰因素如何去除？目前已有研究显示采血部位和血样的溶血情况也会导致血样代谢轮廓图出现变化，甚至，连放置时间的长短都可能造成影响。如果没有统一的标准来规范这种种因素，恐怕不等上机检测，样本中代谢物的状况已经“面目全非”了。可见此领域亟待一套“金标准”的出现。 可即使跨过了检测前的样本这一关，数据分析又是另一座“大山”。对于一些病情复杂的疾病而言，代谢组是一把尚未磨成的钥匙，然而，由于代谢物种类多，体内反应机制复杂，尽管临床上的许多研究致力于揭示其与疾病的关联，但庞大的数据量和干扰因素往往在临床显示出并不乐观甚至矛盾的结果。
近年来有争议研究结果的 ASD（自闭症谱系障碍）代谢组学研究[2]，可见一些代谢物时高时低，难以得出一致结论。 但即使再困难，代谢组学在医疗中呈现的潜力都值得我们前赴后继。9月14-15日，2018代谢组学与转化医学研讨会将在南京召开。本次会议将围绕代谢组学技术的最新进展、微生物代谢组学、脂质代谢组学、代谢组学与疾病诊断等，邀请专家，学者，临床医生进行深入交流，以推动代谢组学的发展与临床转化。我们相信在研究数据越来越多、数据处理手段越来越高级的今天，我们能尽快摸索出影响代谢组检测的各个变量以及它们与临床的关联，读懂这份我们身上的这份痕迹。 |
|
|
