代谢组学小常识
概念：
代谢组：指一个细胞、组织或器官中所有代谢物的集合, 包含一系列不同类型的小分子（通常分子量<1000）, 比如肽、碳水化合物、脂类、核酸等。
代谢组学：通过考察生物体系（细胞、组织或生物体）受刺激或扰动后，其代谢产物的变化或其随时间的变化，来研究生物体系的一门科学。
实验流程：（以液质联用为基础的代谢组学为例）
样本前处理：在保证小分子代谢物完整的前提下，处理的步骤越简单越好，以保证操作容易重复，也为大批量样本的处理节约时间。
数据采集：依据实验目的有所不同。
o非目标代谢组学：选用高分辨质谱仪（TOF，Orbitrap等），有助于检测到尽可能多的化合物，另外高分辨的质核比数据也有助于数据库检索以及化合物的鉴定。
o目标代谢组学：通常使用三重四极其杆质谱，提高检测的灵敏度以及定量的准确性。
数据预处理：峰提取，排列，归一化。
o多数质谱商家都提供了配套的预处理软件，例如安捷伦公司的MassHunter，热电的Sieve，沃特世的MarkerLynx以及Progenisis QI。
o同时也有一些基于网络的可以免费获取的软件。建议使用配套的软件，因为不需要额外的数据转换，不需要上传数据，节省时间。
数据分析：多元统计分析包括主成份分析（PCA）,偏最小二乘判别分析（PLS-DA），正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），聚类分析（HCA）等。各个厂商也提供了相应的统计分析软件，比如安捷伦的MPP，热电的Sieve，沃特世的Ezinfor。目前常用的第三方软件是Simca-p，同时也有一些网络的开源软件可以使用。
化合物鉴定：数据库检索，标准品对比，二级质谱对比。
代谢组学文章中常见的统计图（一）
主成分分析（PCA）
PCA得分图（score plot），用来看样本天然的分组情况，在分析时不加任何分组信息。图中每一个点代表一个样本，样本在空间中所处的位置由其中所含有的代谢物的差异决定。
PCA载荷图（loading plot），用来寻找差异变量。同种的每一个点代表样本中还有的一个代谢物物，距离原点越远的代谢物被认为对样本的分类贡献越大。
偏最小二乘判别分析（PLS-DA）
得分图和载荷图的解释同PCA。区别在于，PLS-DA在分析时提前赋予每个样本分组信息，简
单说，就是在分析时扩大组间差异，减少组内差异，多用来寻找标记物。
正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）
在OPLS-DA分析中，寻找标记物通常使用S-plot。如图中所示，得分图中，两组样本分布在y轴两侧，通过S-plot可以获得标记物在两组中相对含量的变化。也就是说，处在
S-plot右上角的化合物（距离原点越远，对分类贡献越大）在处在得分图y轴右侧的样本中含量较高，反之亦然。
代谢组学文章中常见的统计图（二）
图中每一行代表一个化合物，每一列代表一个样本。
上边对样本进行聚类分析，左边对化合物进行聚类分析。
绿色代表该化合物在样本中含量较低，红色代表含量较高（也有用其他颜色表示的）。
通过此图，可以直观地看出化合物在样本间的变化趋势；同时也可以找出具有相同变化趋势的代谢物。
在对化合物进行鉴定之后或选择出生物标记物之后，可将化合物名称（或对应的HMDB或者KEGG编号）输入MetaboAnalyst软件（免费）进行此分析，来观察体内哪些代谢途径受到了影响。
在图中，p值越小（-logo(p)越大），pathway impact越大，证明该条代谢通路被严重扰动。
此分析可用来寻找化合物之间的内在联系（数值上的联系），如图中红色表示负相关，黄色表示正相关。
可用来筛选与某一类或者某一个自己感兴趣的化合物产生正相关或者负相关的代谢物。
用来评价算选出的标记物的诊断能力。
AUC曲线下面积越大，诊断能力越好。
非目标代谢组学（untargeted metabolomics）中常用的方法学考察的方法
QC样本的制备：
混合相同体积的所有待检测样本，然后按照与待测样本相同的前处理方法来处理QC样本，之后进样进行LC-MS分析。
样本检测时，通常在检测最开始运行几次QC样本，之后根据样本量的大小在每检测几个样本之后检测一次QC样本。
方法学考察：
方法一：
最早使用的一种方法，从QC样本的总离子流图中选择具有代表性的离子峰（覆盖不同的保留时间，不同的强度），在对QC样本进行重复检测之后，计算这些离子的保留时间以及峰面积的相对标准偏差（RSD），用以考察分析方法的稳定性以及重复性。
方法二：
所有样品检测完之后，收集所有的QC样本的原始数据进行数据预处理，包括（峰提取，排列，归一化等），经过数据过滤（80%规则）之后，计算剩下的峰的峰面积的RSD值。
通常如果在一个样本中有超过70%的化合物的RSD值小于等于30%，则证明该方法有良好的稳定性以及重复性，所得到的数据可靠（也有不同的评价标准，比如要求LC-MS数据小于20%，GC-MS数据小于30%等）。
图中柱形图表示化合物在不同RSD范围内的百分比分布，折线图表示在不同RSD范围的累计百分比。
方法三：
原始数据经过数据预处理之后，将所有样本（包括QC样本）进行PCA分析，在得分图中观察QC样本的聚集程度。
由于QC样本是等量混合了所有的被检测样本，理论上QC样本包含了所有样本中的代谢物，因此QC样本理论上会分布在原点周围。
图中QC样本紧密聚集，证明方法稳定，重复性良好。
方法四：
采用混合标准品作为QC，该QC通常包含不同物理化学性质的体内和体外代谢物（使所选择的化合物具有代表性）。
检测结束后，计算这些化合物的保留时间以及峰面积的RSD用以对分离分析方法进行评价。代谢组学研究中需要了解的质谱知识（一）
主要介绍以液质联用为分析工具的代谢组学研究中的常见问题：
1)在分析样本时，要选用什么质谱？
2)质谱仪中通常按照质量分析器以及联用方式的不同对质谱进行分类，常见的包括包括：单四级杆，三重四级杆，飞行时间（TOF），Q-TOF，离子阱，线性离子阱（LTQ），静电场轨道阱（Orbitrap），LTQ-Orbitrap等。这么多质谱，我们应该如何选择？
在靶向代谢组学中，通常使用三重四级杆质谱。因为靶向代谢组学是针对某一些特定的化合物进行定量检测，而LC-QqQ/MS 在MRM扫描模式下对化合物进行定量分析（如药代动力学研究）已非常普遍，所以使用此方法以达到更高的灵敏度，更准确的定量。
在非靶向代谢组学研究中，需要选择高分辨质谱进行数据采集，因为高分辨质谱可以帮助我们检测到尽可能多的化合物，提供所检测化合物的精确分子量，同位素分布等信息，有助于化合物的鉴定。
何为高分辨？首先了解以下分辨率，分辨率就是指质谱仪区分两个质量相近的离子的能力。这个区分能力也有不同的定义，如10%峰谷分离，50%峰谷分离等。
理论知识就不多解释了，举个例子说明便知。
以H为例，低分辨质谱测得的H的分子量为1，而高分辨质谱测得的H分子量为（当然，能测到多精确，取决于分辨率有多高）。
有什么用呢？
有用！以C2H4，CO，N2为例，这三者在低分辨质谱中测得的分子量均为28，也就是说低分辨的质谱没有办法根据分子量将三者分离；但是高分辨质谱测得三者的分子量分别为，，，可以将三者分开。
所以在非靶向代谢组学中，由于生物样本中化合物的组成非常复杂，所以要用高分辨的质谱仪对其进行检测，以达到尽可能多的检测到化合物的目的。
常用的高分辨质质量分析器：TOF和Or比trap，以及他们与其他质量分析器的联用形式如Q-TOF，Q-Orbitrap，LTQ-Orbitrap等。
注：
可以简单的认为，分辨率越高，区分离子的能力越强，即能够区分离子在很细微的分子量上的差异。但请不要将分辨率和质量精度混淆，两者不一样。
有一个简单的类比，低分辨质谱对比高分辨质谱就类似于普通天平对比十万分之一天平，精密天平可以区分物质质量的细微差异，但是天平称出的质量准确与否，取决于天平在使用之前是否校正。
代谢组学研究中需要了解的质谱知识（二）
上一篇介绍了以下质谱的分辨率，高分辨率质谱有区分分子量细微差异的能力，但是测得的分子量准确与否，则要看质谱的质量精度了。分辨率和质量精度不一样，高分辨质谱也会有质量偏差很大的情况，那今天就来谈一谈质量精度。
什么是质量精度？质量精度指的是质谱测得值和理论值之间的误差。常以mDa或者ppm表示。举个例子：
C6H12O6理论精确分子量为，
如果测得分子量为，
则误差为
或者
即
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
在液质联用中，化合物通常是以加合离子的形式出现，如[M+H]+，[M+Na]+等，以上只是举例说明。
那么，如何保持较高的质量精度呢？
所有的高分辨质谱在使用之前都需要对质谱仪进行校正，这个校正其实就是校正质谱的质量轴。就像我们使用十万分之一天平时用一个200克的砝码对天平进行校正一样，质谱的校正也是使用一系列已知分子量的物质（覆盖了从低到高的质量范围）对其进行校正。可以接受的偏差通常为2ppm，校正的频率依实际情况而定，Q-TOF质谱大多数一周校正一次，Orbitrap质谱校正的频率稍少一些。
各大仪器厂商常用的校正液如下：
此外，几乎所有的Q-TOF质谱除了在检测之前进行质量轴校正外，在质谱运行过程中还需要对质谱进行实时校正。
在非目标代谢组学中，代谢物的鉴定通常依赖精确分子量，同位素分布等信息，仪器的数据处理软件通常可以根据采集到的质谱图对其元素组成进行推测，方便化合物的鉴定，推测的前提就是质量精度要高，在进行推测时通常需要输入一个可以接受的误差范围（如±5ppm），所以在质谱使用之前一定要对其进行校正，或者一定保证质谱的质量轴是准确的。
在代谢组学文章投稿时，都需要列出已鉴定化合物的检测分子量的误差，这个通常需要自己计算，计算方法如上述例子。这里介绍一个计算精确分子量的网站：
此外，高分辨质谱的数据处理软件如MassHunter，MassLynx，Xcalibur等，都有类似的功能。但是记得读取正确的数值，Monoisotopic mass才是精确分子量。
代谢组学的研究方法和研究流程分子微生物学１12３０0０0３林兵 随着人类基因组计划等重大科学项目的实施，基因组学、转录组学及蛋白质组学在研究人类生命科学的过程中发挥了重要的作用，与此同时, 代谢组学(ｍｅtaｂoloｍiｃs）在2０世纪90年代中期产生并迅速地发展起来，与基因组学、转录组学、蛋白质组学共同组成系统生物学。基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等各种组学0在生命科学领域中发挥了重要的作用，它们分别从调控生命过程的不同层面进行研究, 使人们能够从分子水平研究生命现象, 探讨生命的本质, 逐步系统地认识生命发展的规律.这些组学手段加上生物信息学, 成为系统生物学的重要组成部分。 代谢组学的出现和发展是必要的, 同时也是必须的。对于基因组学和蛋白质组学在生命科学研究中的缺点和不足, 代谢组学正好可以进行弥补。代谢组学研究的是生命个体对外源性物质（药物或毒物)的刺激、环境变化或遗传修饰所做出的所有代谢应答, 并且检测这种应答的全貌及其动态变化。代谢组学方法为生命科学的发展提供了有力的现代化实验技术手段, 同时也为新药临床前安全性评价与实践提供了新的技术支持与保障. 1 代谢组学的概念及发展 代谢组学最初是由英国帝国理工大学Ｊereｍｙ N ichｏｌson教授提出的，他认为代谢组学是将人体作为一个完整的系统，机体的生理病理过程作为一个动态的系统来研究, 并且将代谢组学定义为生物体对病理生理或基因修饰等刺激产生的代谢物质动态应答的定量测定。20０0年，德国马普所的Fｉeｈn等提出了代谢组学的概念，但是与Ｎ ichoｌs ｏn提出的代谢组学不同, 他是将代谢组学定位为一个静态的过程，也可以称为/代谢物组学, 即对限定条件下的特定生物样品中所有代谢产物的定性定量分析。同时Ｆieｈn还将代谢组学按照研究目的的不同分为4类: 代谢物靶标分析，代谢轮廓（谱)分析, 代谢组学，代谢指纹分析。现在代谢组学在国内外的研究都在迅速地发展, 科学家们对代谢组学这一概念也进行了完善, 作出了科学的定义: 代谢组学是对一个生物系统的细胞在给定时间和条件下所有小分子代谢物质的定性定量分析，从而定量描述生物内源性代谢物质的整体及其对内因和外因变化应答规律的科学。 与基因组学、转录组学、蛋白质组学相同, 代谢组学的主要研究思想是全局观点。与传统的代谢研究相比, 代谢组学融合了物理学、生物学及分析化学等多学科知识, 利用现代化的先进的仪器联用分析技术对机体在特定的条件下整个代谢产物谱的变化进行检测，并通过特殊的多元统计分析方法研究整体的生物学功能状况。由于代谢组学的研究对象是人体或动物体的所有代谢产物, 而这些代谢产物的产生都是由机体的内源性物质发生反应生成的，因此，代谢产物的变化也就揭示了内源性物质或是基因水平的变化，这使研究对象从微观的基因变为宏观的代谢物，宏观代谢表型的研究使得科学研究的对象范围缩小而且更加直观，易于理解, 这点也是代谢组学研究的优势之一. 代谢组学的优势主要包括：对机体损伤小，所得到的信息量大，相对于基因组学和蛋白质组学检测更加容易。由于代谢组学发展的时间较短, 并且由于代谢组学的分析对象是无偏向性的样品中所有的小分子物质，因此对分析手段的要求比较高, 在数据处理和模式识别上也不成熟，存在一些不足之处。同时生物体代谢物组变化快, 稳定性较难控制，当机体的生理和药理效应超敏时，受试物即使没有相关毒性，也可能引起明显的代谢变化，导致假阳性结果。 代谢组学应用领域大致可以分为以下7个方面：
2020武汉军运会感慨说说_观看军运 会的感受与心得 20xx年10月18日，第七届世界军人运动会在中国武汉盛大开幕，从今夜始，相信武汉将被世界所关注，这是专属于的“武汉”的高光时刻。小编整理了20xx武汉军运会感慨说说_观看军运会的感受与心得，欢迎借鉴参考。 20xx武汉军运会感慨说说 1. 武汉军运会开幕式上，和平的圣火在“水”中点燃，让这次从头到尾全是“中国制造”的盛宴更显惊艳。 2. 看了这次军运会的开幕式和一些相关赛程，我感到真的十分动容!虽然比赛只有短短10天的时间，但是要举办这样一场国际赛事需要很久的准备工作和组织能力，在赛事前几个月时间里，比赛场馆就已经在如火如荼的搭建中。 3. 本届世界军运会吸引眼球的军事体育项目是海军五项，这也是我军首次参赛的项目。这些都是展现我们中国雄伟力量的体现!
4. 在本次军运会的开幕式中我十分惊喜!和平的圣火在“水中”被点燃，这次的开幕式告诉世界，中国制造，中国创造，我们都行! 5. 军运会开幕式距离北京奥运会已有20xx年。20xx年里，我们经历了许多大事小事，眼界、心态都有了很大不同。20xx 年前，我们为走向世界的“中国风”而骄傲;今天，我们开始自信地讲述中国故事，中国故事的面貌越来越生动、立体、全面。 6. 军运会开幕式上的光影变幻，从丝绸之路到《清明上河图》，从气势磅礴的古代盾阵到复兴号、大飞机“驶入”赛场，映入眼帘的不仅是视觉奇观，更是当代中国形象的集中展现。 7. 在军运会赛场中，女排姑娘不畏强敌拼搏奋战，终于在今晚要迎来老对手巴西队;游泳队员为了告诉世人，我们中国游泳队是真材实料真功夫，在水中游出新成绩;我们的射击队员在运动会赛场上首先击落第一枚金牌;还有等等激动人心的胜利时刻，都标志着我们中国一步一步的强大，我们在世界舞台的突出力量! 8. 整场军运会开幕式文艺表演，所有的人都在奔跑，不停地奔跑。回望中华民族的历史，正是一部“奔跑”史、“奋进”史。如今，“奔跑”已成为时代精神的一部分，“奋进”融入中国人民的血液之中。
代谢组是指某一生物或细胞、组织在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物的集合，主要是指分子量小1000 Da的内源性小分子。根据不同的理化属性可以将代谢组学所包含的物质主要分为氨基酸类(amino acid)、肽类(peptide)、碳水化合物类(carbohydrate)、能量类(energy)、脂类(lipid)、核苷酸(nucleotide)、维生素和辅助因子(cofactors andvitamins)及外源化合物（xenobiotics)，面对种类如此繁多复杂的物质，代谢物鉴定成为代谢组学研究的重点，也是目前主要的技术瓶颈。代谢物的鉴定高度依赖于代谢物标准品库，今天小编就主要介绍下代谢组学常用数据库。 1、HMDB HMDB即人类代谢组数据库于2007年发布，目前是世界上较大、较全面的特定生物体代谢组学数据库。该数据库包含或链接三种数据：化学数据、临床数据和分子生物学/生物化学数据。数据库中含有114162个代谢物条目，包括水溶性和脂溶性代谢物，以及被视为丰富（> 1 uM）或相对稀有（<1 nM）的代谢物，涉及25770个代谢途径、18192个代谢反应。
2、METLIN METLIN起源于表征已知代谢物的数据库，目前已扩展为用于鉴定已知和未知代谢物及其他化学实体的技术平台。该数据库超过一百万个分子，包括脂质、氨基酸、碳水化合物、毒素、小肽和天然产物等。METLIN的高分辨率串联质谱（MS/MS）数据库来自于标准品及其标记的稳定同位素类似物生成的数据，在鉴定代谢物过程中起着关键作用。并且METLIN可通过MS/MS数据和片段相似度搜索功能识别未知代谢物。 3、MassBank MassBank,一个高质量质谱数据库，旨在公开分享从代谢物的化学标准品得到的质谱图以方便用户进行代谢物的鉴定。MassBank包含了
代谢组学的研究现状及其在方剂量效关系中的应用 邓海山,段金廒*,尚尔鑫,唐于平 (南京中医药大学江苏省方剂研究重点实验室,江苏南京210046) 摘要:代谢组学能够准确、灵敏地反映生物体系的整体功能状态,同时克服了传统中医依赖医生个人经验进行诊疗的不确定性。方剂剂量的变化对其疗效乃至功用的改变都将在代谢组图谱的不同变化趋势中得到体现,从而能够对方剂的量效关系及其物质基础给出全新的解释,获得深入系统的认识。本文综述了代谢组学在中医药现代研究中的应用进展,并针对目前方剂量效关系研究中,方剂的疗效评价只能定性不能定量,导致量效关系不明的困境,提出以代谢组学技术作为方剂的整体疗效评价方法,通过追踪代谢组在病理发展过程中以及药物干预下的变化,开展方剂量效关系研究的新思路。 关键词:代谢组学;量效关系;整体疗效评价;代谢网络;中药 中图分类号:R285文献标识码:A文章编号:167420440(2009)0320198206 R esearch advances of m etabono m ics and app lica ti on i n the study of dose2effect r el a ti onsh ip of prescr i p tion s DENG H ai2shan,D UAN Jin2ao,S HANG Er2xi n,TANG Yu2ping (J i a ngs u K e y La bora tory for TCM F ormula e Research,Na nji ng Universit y o f Chinese M e d ici ne,Na nji ng210046,Ch i na) Abstr act:M etabono m es reflects t h e syste matic status of the organis m accurate l y,sensiti v ely and i m per2 sona ll y.To eva l u ate the therapeu tic eff ects bymeans ofmetabono m icsw ill overco m e the deficiency of un2 certa i n ty w ith the trad iti o na ld iagnostic methods i n cluding inspection,auscultation and olfaction,i n qu iry, and palpati o n.The i m pact of the variation of prescripti o ns dosage on effic i e ncy w ill be shown clearly through the change tendencies of metabono me spectra.Consequently,a ne w i n si g ht is obta i n ed f or the dose2eff ect re lati o nship and its materia l basis.The a mbiguous dose2eff ect relati o nship of trand itional Chi2 nese med icine(TC M)prescr i p tions has l o ng been controversia.l It is one of the most i m portant reasons that the therapeutic eff ect of th is kind ofm edic i n es cannot be evaluated quantitative ly.Based on the re2 vie w of t h e applicati o n of metabono m ics i n moder n st u dy of TC M,we suggest to carry out the st u dy on dose2eff ect re lationsh i p of prescri p ti o ns,in wh ich the techn i q ues ofmetabono m ics are e mp l o yed to co m2 prehensi v e l y evaluate the t h erapeutic eff ect of prescriptions,and the variation of metabono m es in the course of disease devecop m ent and treat m ent is traced. K ey words:metabono m ics;dose2eff ect relationsh i p;co mprehensive eval u ation of therapeuti c e f fec;t metabolic net w or k;trad ition Chinese med icine 收稿日期:2009202225 基金项目:江苏省自然科学重大基础研究资助项目(No.06KJ A36022,07K J A36024);江苏省方剂研究重点实验室/青年学者培养计划0资助项目(No.LTC MF20071203) 作者简介:邓海山,男,博士,讲师,研究方向:中药现代仪器分析与中药信息学,Te:l025*********,E2m a i:l hs_deng@n j u tc https://www.doczj.com/doc/036786742.html, *通讯作者:段金廒,男,教授,博士生导师,Te:l025*********,E2m ai:l d ja@n j utc https://www.doczj.com/doc/036786742.html,
代谢组学在医药领域的应用与进展 一、学习指导 1.学习代谢组学的概念及内涵，掌握代谢组学的研究对象与分析方法。 2.熟悉代谢组学数据分析技术手段 3.了解代谢组学优势特点 4.了解代谢组学在医药领域的应用 5.了解代谢组学发展趋势 二、正文 基因组功能解析是后基因组时代生命科学研究的热点之一，由于基因功能的复杂性和生物系统的完整性，必然要从“整体”层面上来理解构成生物体系的各个模块功能。随着新的测量技术、高通量的分析方法、先进的信息科学和系统科学新理论的发展，加上生物学研究的深入和生物信息的大量积累，使得在系统水平上研究由分子生物学发现的组件所构成的生命体系成为可能[1]。系统生物学家们认为，将生命科学上升为“综合”科学的时机已经成熟，生命科学再次回到整合性研究的新高度，逐步由分子生物学时代进入到系统生物学时代[2]。系统生物学不同以往的实验生物学仅关注个别基因和蛋白质，它要研究所有基因、蛋白质，代谢物等组分间的所有相互关系，通过整合各组成成分的信息，以数学方法建立模型描述系统结构[3,4]。 （一）代谢组学的概念及内涵 代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后，系统生物学的重要组成部分，也是目前组学领域研究的热点之一。代谢组学术语在国际上有两个英文名，即metabolomics 和metabonomics。Metabolomics是由德国的植物学家Fiehn等通过对植物代谢物研究提出来的，认为代谢组学（metabolomics）是定性和定量分析单个细胞或单一类型细胞的代谢调控和代谢流中所有低分子量代谢产物，从而监测机体或活细胞中化学变化的一门科学[5]。英国Nicholson研究小组从毒理学角度分析大鼠尿液成份时提出了代谢组学（Metabonomics）的概念，认为代谢组学是通过考察生物体系受扰动或刺激后（如某个特定基因变异或环境变化后），其代谢产物的变化或代谢产物随时间的变化来研究生物体系的代谢途径的一种技术[6]。国内的代谢组学研究小组基本用metabonomics一词来表示“代谢组学”。严格地说，代谢组学所研究的对象应该包括生物系统中所有的代谢产物。但由于实际分析手段的局限性，只对各种代谢路径底物和产物的小分子物质（MW<1Kd）进行测定和分析。 （二）代谢组学优势特点 代谢组学作为系统生物学的一个重要组成部分，代谢组可以更好地反映体系表型生物机体是一个动态的、多因素综合调控的复杂体系，在从基因到性状的生物信息传递链中，机体需通过不断调节自身复杂的代谢网络来维持系统内部以及与外界环境的正常动态平衡[7]。
代谢组学小常识 概念： 代谢组：指一个细胞、组织或器官中所有代谢物的集合, 包含一系列不同类型的小分子（通常分子量<1000）, 比如肽、碳水化合物、脂类、核酸等。 代谢组学：通过考察生物体系（细胞、组织或生物体）受刺激或扰动后，其代谢产物的变化或其随时间的变化，来研究生物体系的一门科学。 实验流程：（以液质联用为基础的代谢组学为例） 样本前处理：在保证小分子代谢物完整的前提下，处理的步骤越简单越好，以保证操作容易重复，也为大批量样本的处理节约时间。 数据采集：依据实验目的有所不同。 o非目标代谢组学：选用高分辨质谱仪（TOF，Orbitrap等），有助于检测到尽可能多的化合物，另外高分辨的质核比数据也有助于数据库检索以及化合物的鉴定。 o目标代谢组学：通常使用三重四极其杆质谱，提高检测的灵敏度以及定量的准确性。 数据预处理：峰提取，排列，归一化。 o多数质谱商家都提供了配套的预处理软件，例如安捷伦公司的MassHunter，热电的Sieve，沃特世的MarkerLynx以及Progenisis QI。 o同时也有一些基于网络的可以免费获取的软件。建议使用配套的软件，因为不需要额外的数据转换，不需要上传数据，节省时间。 数据分析：多元统计分析包括主成份分析（PCA）,偏最小二乘判别分析（PLS-DA），正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），聚类分析（HCA）等。各个厂商也提供了相应的统计分析软件，比如安捷伦的MPP，热电的Sieve，沃特世的Ezinfor。目前常用的第三方软件是Simca-p，同时也有一些网络的开源软件可以使用。 化合物鉴定：数据库检索，标准品对比，二级质谱对比。 代谢组学文章中常见的统计图（一） 主成分分析（PCA） PCA得分图（score plot），用来看样本天然的分组情况，在分析时不加任何分组信息。图中每一个点代表一个样本，样本在空间中所处的位置由其中所含有的代谢物的差异决定。 PCA载荷图（loading plot），用来寻找差异变量。同种的每一个点代表样本中还有的一个代谢物物，距离原点越远的代谢物被认为对样本的分类贡献越大。 偏最小二乘判别分析（PLS-DA） 得分图和载荷图的解释同PCA。区别在于，PLS-DA在分析时提前赋予每个样本分组信息，简
运动会 拥有了不代表永远拥有，失去了的不代表不能夺回！重要得是永不言败永远进取。 在学校的运动会上，我看到了英姿飒爽，跃跃欲试的赛跑队员们、看到了意气风发，全身充满热情的蓝球队员们；看到蓄势待发，一往无前的跳远队员们从这一个个比赛中我看出了运动场上的艰险、紧张，争先恐后、你争我赶的竟争场面！看着看着，不知不觉得我就觉得这像是学习场一样。就拿跑步比赛说吧：在跑道上有一群奔跑，放了僵的野马一样的人冲锋向前着，总有人领先，总有人落后，但是此刻你拥有的并不代表你永远拥有。拿一个运动员说吧，在刚刚开始跑的五十米里他冲在前列，可突然被人撞倒在地，连踩几脚，原本没有期望的他顽强的站起来，更加的奋力奔跑，勇往直前，最终他取得了很好的成绩。反之，原先最领先的那一位，在后期虽有不少力气，但骄傲自信懈殆下来，结果刹那间被别的人同时超越，最终能得第一的他只进入了前五名！ 其实，在人生和学习的赛场上都是如此，此刻没有的、失去的要去竭力争取，此刻拥有的也要不能懈殆！最重要的就是要永不满足和永不放下！如果你不再拼搏安于现状，如果你畏惧失败放下追求，你就输了整场比赛。 加油！加油！操场上传来一阵阵排山倒海的欢呼声，一潮高过一潮，我们学校正在举行一年一度的小学生运动会。 随着同学们的欢呼声，激动人心的女子800米最后拉开了序幕。只见跑道上同学们个个精神抖擞，运动员有的在做准备，跃跃欲试；有的谈笑风声，胸有成竹 一声枪响，队员们像离弦的箭一样冲出去，如同脱缰的小马争先恐后地追逐着。韩霞同学是我们大家认可的飞毛腿，所以都对她报以最大的期望。同学们在操场上拼命地齐声呐喊，给她加油，个个喊的面红耳赤，运动员也争先恐后的跑着。刚开始的时候，韩霞一向处于第二名的位置，我们心里有些担心。过了一会儿，她离第一名只差100米的距离了，可她的速度渐渐慢了下来，脸上的表情也十分痛苦。 不好，后面的队员一个又一个地追了上来，啦啦队的同学都激动地站了起来，挥动着手，拼命地喊着：韩霞，加油！坚持到底就是胜利！她的步伐加快了。离终点还有五十米，二十米，十米到了最后的时刻，有的同学紧张地挥动着拳头，只见韩霞在最后关头，使出了全身的力气，像拧足了发条一样，拼命向前跑。最后到了终点，她来了个猛虎捕食，一跃而就，夺得了第1名。同学们都为她欢呼，为她的坚强的毅力而鼓掌。 我参加了60米短跑赛，嘿！短跑是我的强项，在预赛我简直是张飞吃豆芽--小菜一碟。下面是六年级女子组60米的决赛，9号、11号耶！我简直欣喜若狂，预赛拿了第一名，要做决赛的准备了！此刻只等着决赛为学校争光了！我们都在起跑线上，我抬头一看，同学们默默地祈祷着，盼望着。我竖起耳朵，等待着枪响。砰！，枪响了，我们猛地飞奔起来。同学们都在为我加油，鼓励我，支持我，我不能辜负他们，便加快了脚步，冲上了第2个，加油啊！加油啊！你是最棒的，你会赢的！5米，4米，3米，2米，1米，到达终点了！跑得不错！老师夸奖道，同学也对我竖起了大拇指。 比赛圆满结束了，我们班取得了第2名的好成绩，与第1名仅相差几分而与冠军擦肩而过。
代谢组学技术及其在中医研究中的探讨 姓名：郭欣欣学号：22009283 导师：刘慧荣 代谢组学(metabonomics) 是20世纪90年代中期发展起来的一门新兴学科,是关于生物体系受刺激或扰动后(如将某个特定的基因变异或环境变化后) 其代谢产物(内源代谢物质) 种类、数量及其变化规律的科学。它研究的是生物整体、系统或器官的内源性代谢物质的代谢途径及其所受内在或外在因素的影响。常用的方法是检测和量化一个生物整体代谢随时间变化的规律;建立内在和外在因素影响下,代谢整体的变化轨迹,反映某种病理(生理) 过程中所发生的一系列生物事件。 1 代谢组学研究技术平台 代谢组学研究的技术平台包括以下几个部分:前期的样品制备,中期的代谢产物检测、分析与鉴定以及后期的数据分析与模型建立。 前期代谢组学研究常用的检测技术,一般不需要对标本行特别的分离、纯化等。但离体条件下,细胞或组织内的代谢状态可迅速改变,代谢物的质与量亦随之变化,为正确反映在体的真实信息,须立即阻断内在酶的活性。最为常用的是冰冻/液氮降温法及冷冻、干燥的保存技术,尽管如此,细胞间仍始终有一低水平的代谢活动,需尽量避免氧化等活化因素。 中期代谢产物的检测、分析与鉴定是代谢组学技术的核心部分,最常用的是NMR及质谱(MS)两种。 核磁共振技术是利用高磁场中原子核对射频辐射的吸收光谱鉴定化合物结构的分析技术,生命科学领域中常用的是氢谱( 1H NMR ) 、碳谱(13C NMR)及磷谱(31P NMR)三种。可用于体液或组织提取液和活体分析两大类。 NMR技术在代谢组学中的应用越来越广泛,它具有如下优点: ①无损伤性,不破坏样品的结构和性质; ②可在一定的温度和缓冲范围内进行生理条件或接近生理条件的实验; ③与外界特定干预相结合,研究动态系统中机体化学交换、运动等代谢产物的变化规律; ④实验方法灵活多样。但仪器价格及维护费用昂贵限制了该技术的进一步普及。 质谱技术是将离子化的原子、分子或是分子碎片按质量或是质荷比(m/e)大小顺序排列成图谱,并在此基础上,进行各种无机物、有机物的定性或定量分析。新的离子化技术则使质谱技术的灵敏度和准确度均有很大程度的提高。NMR技术与MS技术相比,各有其优缺点,需要在研究中灵活选用。总体而言,NMR技术应用的更为广泛。此外,根据代谢组学的研究需要,还常用于其他的一些分析技术,如气相色谱(GC) ,高效液相色谱仪(HPLC) ,高效毛细管电泳(HPCE)等。它们往往与NMR或MS技术联用,进一步增加其灵敏性。但不容忽视的是,随着分析手段更新,敏感性及分辨率提高,“假阳性”的概率也就越大,可能是仪器技术方法固有的，亦或是数据分析过程中产生的。 后期代谢组学研究的后期需借助于生物信息学平台。它往往借助于一定的软件,联合多种数据分析技术,将多维、分散的数据进行总结、分类及判别分析,发现数据间的定性、定量关系,解读数据中蕴藏的生物学意义,阐述其与机体代谢的关系。如果说分析技术在我们面前打开了“一扇门”,正确的数据分析方法和模型建立便是“找到宝藏”的钥匙。 主成分分析法( PCA) 是最常用的分析方法。其将分散于一组变量上的信息集中于几个综合指标(PC)上,如糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢等,利用主成分描述机体代谢的变化情况,发挥了降维分析的作用,避免淹没于大量数据中。其他的模式识别技术,如聚类分析、辨别式功能分析、最小二乘法投影法等在代谢组学研究中亦有其重要的地位。 现实情况下,代谢组学的数据更为复杂,特别是NMR对病理生理过程的研究,将代谢物的表达谱与时间相联系,分析时更加困难,需要借助复杂的模型或是专家系统进行分析(在应用
军运会国旗下讲话 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
敬爱的老师，亲爱的同学们，大家上午好！ 我是来自初三（2）班的林格伊，今天我演讲的题目是：“迎军运盛会，展武汉风采”。“给世界一个最赞的军运会”，是武汉对世界的庄严承诺。2019年10月18日军运圣火将在武汉点燃！届时来自100多个成员国的现役军人将齐聚武汉，全球媒体记者和数以亿计的观众将聚焦武汉。这一次，我们将以东道主的身份，迎接全世界的目光！ 军人生来为使命而战、为荣誉而战，无论赛场还是战场，永争第一、永不言败。军队竞技体育自诞生那天起，就用挥洒如雨的汗水、百折不挠的精神、斐然骄人的成绩书写着军人的誓言。? “创军人荣耀，筑世界和平”，是世界军人运动会的口号。世界军人运动会是一个综合性的世界最高级别军人运动会，被称为"军人的奥运会"，自1995年开始每4年举行一次。由国际军事体育理事会举办，除常规赛项外，还设有其他运动会没有的军事五项、空军五项、海军五项、跳伞和越野等项目。目前有136个成员国，每4年举行一届，会期7—10天。军运会是各成员国军队展示实力形象、进行友好交流、扩大国际影响力的重要平台。自1995年首次在意大利举办以来，先后在意大利（承办2届）、克罗地亚、印度、巴西、韩国举办了6届。第七届世界军人运动会将于2019年10月18日至27日在中国武汉举行。届时，将有来自100多个国家的近万名现役军人同台竞技。这是我国第一次承办综合性国际军事赛事，也是继北京奥运会后，我国举办的规模最大的国际体育盛会。成功申办第七届世界军人运动会是我国综合国力、军力大幅提升增强的体现。举办此届世界军人运动会，它是预示中国崛起的又一个标志，在向世界展示中国成就、传播中华文化、宣传我国和平发展主张的同时，彰显我国为了和平而强大的国际形象。 武汉军运会将创造军运会历史上两个第一：第一次在一个城市举办所有比赛项目，第一次集中新建运动员村。这意味着，参加军运会的所有人员都将首次相聚在一座城市，竞技、交流。这10天中，武汉将聚集世界的目光。第七届世界军人运动恰逢新中国成立70周年，意义重大，影响深远。我们有着现在这样优越的生活条件，就是先烈们用一腔热血换来的。军运会，也是为了让我们
代谢组学小常识 概念： ?代谢组：指一个细胞、组织或器官中所有代谢物的集合, 包含一系列不同类型的小分子（通常分子量<1000）, 比如肽、碳水化合物、脂类、核酸等。 ?代谢组学：通过考察生物体系（细胞、组织或生物体）受刺激或扰动后，其代谢产物的变化或其随时间的变化，来研究生物体系的一门科学。 实验流程：（以液质联用为基础的代谢组学为例） ?样本前处理：在保证小分子代谢物完整的前提下，处理的步骤越简单越好，以保证操作容易重复，也为大批量样本的处理节约时间。 ?数据采集：依据实验目的有所不同。 o非目标代谢组学：选用高分辨质谱仪（TOF，Orbitrap等），有助于检测到尽可能多的化合物，另外高分辨的质核比数据也有助于数据库检索以及化合物的鉴定。 o目标代谢组学：通常使用三重四极其杆质谱，提高检测的灵敏度以及定量的准确性。 ?数据预处理：峰提取，排列，归一化。 o多数质谱商家都提供了配套的预处理软件，例如安捷伦公司的MassHunter，热电的Sieve，沃特世的MarkerLynx以及Progenisis QI。 o同时也有一些基于网络的可以免费获取的软件。建议使用配套的软件，因为不需要额外的数据转换，不需要上传数据，节省时间。 ?数据分析：多元统计分析包括主成份分析（PCA）,偏最小二乘判别分析（PLS-DA），正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），聚类分析（HCA）等。各个厂商也提供了相应的统计分析软件，比如安捷伦的MPP，热电的Sieve，沃特世的Ezinfor。目前常用的第三方软件是Simca-p，同时也有一些网络的开源软件可以使用。 ?化合物鉴定：数据库检索，标准品对比，二级质谱对比。
专 论代谢组学的发展与药物研究开发X 刘昌孝 (天津药物研究院,天津药代动力学与药效动力学省部共建国家重点实验室,天津 300193) 摘 要 代谢组学是近年来新发展起来的一门组学,其主要研究体系有生物体液、生物组织及单个细胞的代谢组,利 用一些现代的分析技术,如N M R、L C-M S、G C-M S等,取得整个研究体系的多维数据后,利用模式识别和专家系统技术寻 找其中的系统生物学信息。本文从代谢组学的发展,代谢组学的研究范围和研究方法,以及在药物的作用机制和安全性评 价,疾病模型,特别是中药研究的应用等方面予以阐述。 关键词 代谢组学,药物研究开发,作用机制,安全性评价,中药现代研究,疾病诊断 中图分类号:R969 文献标识码:A 文章编号:1006-5687(2005)02-0001-06 Development of metabonomics and drug research and development Liu Chang xiao T ianjin K ey L abor ato ry of P harmaco kinetics and phar macodynamics,T ianjin I nstitute of Phar maceutical R esea rch,T ian-jin,300193 Abstract M etabo no mics is a new"-omics"science developed in r ecent year s.Its major r esearch objects co ver bio-fluid, bio-tissue and metabolome of sing le cell.M odern a nalyt ical techno lo gies such as N M R,L C-M S and G C-M S are used to obtain multi-dim ensio nal data fo r the w hole resear ch sy st em,then pat tern r eco gnit ion and ex pert sy stems are emplo yed to ext ract systemat ic bioinfo rmat ion.In this r eview,the development of met abo nomics,r esearch field,resear ch metho ds and applicatio ns fo r mechanism o f drug action,dr ug to xicity screening,clinical safety and disease diag no sis,specifically in tr aditio na l Chinese medicines ar e intr oduced. Key words M etabonomics,dr ug r esearch and development,m echanism o f dr ug action,dr ug to xicity,tr aditio nal Chinese medicine,disease diagnosis 1 代谢组学研究的形成和发展 基因组(g enome)是指某一生物的所有DNA;基因组学是一门研究生物的整个基因组的科学。转录物组(transcriptome)是指某一生物或细胞所有基因表达的RN A;转录物组学是一门对某一生物或细胞所有基因表达的RNA(如mRNA)进行全面分析的科学。蛋白质组(pro teom e)是指某一生物或细胞在各种不同环境条件下表达的所有蛋白质;蛋白质组学是一门对某一生物或细胞在各种不同环境条件下表达的所有蛋白质进行定性和定量分析的科学。转录组学和蛋白质组学是分别在基因的转录和转录后的蛋白质翻译与修饰两个水平上,研究基因的功能。代谢组学相对于其它组学而言还是一门较新的组学,不过已经显示了其在药物发现过程中的巨大潜力,它可以在药物发现过程的前期就能识别药物的毒性,避免了药物发现过程中的损耗。代谢组学研究有希望成为新药发现与研发过程的一个必需部分[1]。代谢组学作为一门新发展的技术,它是通过考察生物体系受刺激或扰动后(如将某个特定的基因变异或环境变化后)其代谢产物的变化或其随时间的变化,来研究生物体系的代谢途径的一种技术[2]。最初人们提出了代谢物组(m etabo lome)的概念,严格地说,代谢物组应该是指某一生物或细胞所有的代谢产物(m etabolite)。在实际工作中,由于分析手段的局限性,更多的人倾向于把代谢物组局限于某一生物或细胞中所有的低分子量代谢产物。与基因组学、转录组学和蛋白质组学相对应,即代谢物组学是一门对某一生物或细胞所有低分子量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。 在人们逐步的研究过程中,提出了一些相关概念,如代谢物靶目标分析(m etabo lite target analysis),代谢轮廓(谱)分析(m etabolic profiling analy sis),代谢组学(metabo no mics)或代谢物组学(m etabo lomics), 1 X收稿日期:2005-04-01 作者简介:刘昌孝,男(1942-),中国工程院院士,研究员,教授,博士生导师,主要从事药理学和药物代谢动力学的研究。现任天津药代动力学与药效动力学部省共建国家实验室主任,国家医药管理局天津药代动力学与临床药理学研究室主任等职。承担国家重大研究项目25项,领导完成100余个新药的药代动力学研究,获得27项科技成果奖,在国内外发表论文200多篇,中英文版专著12部。
运动会注意事项以及运动小常识 一,运动会注意事项 1运动会上运动员不佩带首饰、手表，不带钥匙等其它物品进场. 2.运动前要做好准备活动.提高肌肉的力量、弹性和灵活性，同时提高关节韧带的机能，增加韧带的弹性，使关节腔内的滑液增多，从而防止肌肉和韧带的损伤。冬季运动会时,准备活动的时间应该长些. 3.运动过程中掌握知觉过程，产生意识预见。 4.运动时要严肃认真，并组织严密。掌握好动作的要领. 5. 进行短跑活动要注意不能串道，特别是在冲剌的时候，身体冲力很大，精力高度集中且思想防备意识松懈，一旦相互绊倒，极容易受伤。中长跑时，注意呼吸，要三步一呼，三步一吸。如果气短，做不到，就改成二步一呼二步一吸。注意：嘴不要张的太大，否则，进冷气会肚子痛。中长跑途中，为了加大肺通气量，呼吸时采用口鼻同时进行呼吸的方法。呼吸节奏应和跑步节奏相配合. 6.比赛前30 --40分钟可以饮200ML葡萄糖水浓度40%。另外吃三片维生素C。不要吃巧克力。 7.运动或比赛前，学生应注意保持良好的睡眠和体力的积蓄，赛前应控制过多的饮食和饮水，更不得饮酒。 8.等全身发热时才脱外衣，长跑结束后应立即披上外衣，以防伤风感冒。长跑时所穿的鞋袜应柔软和脚. 9.参加学校运动会，一定要在指定的地方观看比赛，不要在赛场上随意穿行、玩耍、乱逛，以免影响其他运动员的比赛，同时也避免被铅球或其它器械伤害 10.比赛结束后，不要立即停下来休息，要坚持做好放松活动，例如慢跑等，使心脏逐渐恢复平静。。 11.运动会结束后，不要马上大量饮水、吃冷饮，也不要立即洗冷水浴 12.运动结束后,要做好整理活动和放松活动。 13.没有比赛项目的同学不要在赛场中穿行、玩耍，要在指定的地点观看比赛，以免被投掷的铅球、标枪等击中，也避免造成人员伤亡。
运动会期间注意事项以及运动会小常识 一、运动会注意事项 1.运动会上运动员不佩带首饰、手表，不带钥匙等其它物品进场. 2.运动前要做好准备活动.提高肌肉的力量、弹性和灵活性，同 时提高关节韧带的机能，增加韧带的弹性，使关节腔内的滑液增多，从而防止肌肉和韧带的损伤。冬季运动会时,准备活动的时间应该长些. 3.运动过程中掌握知觉过程，产生意识预见。 4.运动时要严肃认真，并组织严密。掌握好动作的要领。 5.进行短跑活动要注意不能串道，特别是在冲刺的时候，身体冲力很大，精力高度集中且思想防备意识松懈，一旦相互绊倒，极容 易受伤。中长跑时，注意呼吸，要三步一呼，三步一吸。如果气短，做不到，就改成二步一呼二步一吸。注意：嘴不要张的太大，否则，进冷气会肚子痛。中长跑途中，为了加大肺通气量，呼吸时采用口 鼻同时进行呼吸的方法。呼吸节奏应和跑步节奏相配合. 6.比赛前30--40分钟可以饮200ML葡萄糖水浓度40%。另外吃 三片维生素C。不要吃巧克力。 7.运动或比赛前，学生应注意保持良好的睡眠和体力的积蓄，赛前应控制过多的饮食和饮水，更不得饮酒。 8.等全身发热时才脱外衣，长跑结束后应立即披上外衣，以防伤风感冒。长跑时所穿的鞋袜应柔软和脚. 9.参加学校运动会，一定要在指定的地方观看比赛，不要在赛场上随意穿行、玩耍、乱逛，以免影响其他运动员的比赛，同时也避 免被铅球或其它器械伤害 10.比赛结束后，不要立即停下来休息，要坚持做好放松活动， 例如慢跑等，使心脏逐渐恢复平静。。
11.运动会结束后，不要马上大量饮水、吃冷饮，也不要立即洗 冷水浴 12.运动结束后,要做好整理活动和放松活动。 13.没有比赛项目的同学不要在赛场中穿行、玩耍，要在指定的 地点观看比赛，以免被投掷的铅球、标枪等击中，也避免造成人员 伤亡。 二、运动小常识 ◎运动中防止扭伤的自我防护： 1、认真做好运动前的准备活动。田径运动很容易造成肌肉、关 节和韧带损伤，尤其下肢受伤的机会更多。防止的唯一办法是赛前 的准备活动。准备活动越充分越不容易受伤。可在慢跑的基础上对 肩关节、肘关节、背腰肌肉、腿膝踝关节等部位进行活动，强化肌 肉韧带的力量，提高机体的灵敏性和协调性，从而防止受伤，就可 提高运动成绩。 2、要正确掌握各种运动的动作要领。运动的动作要领是根据身 体各部分的机理特征科学总结出来的，违背了动作要领，采取一些 不宜的违背科学的动作，就有可能造成身体部位的损伤。学生在运 动或比赛中应根据老师教导的动作要领，认真体会和掌握，切不可 盲目随意，自行其事。 3、做好场地设备的检查，加强安全防护。运动或比赛之前，老 师应对场地设施进行认真检查，运动或比赛时，在各个环节配置人 员做好互相防护。 ◎运动中几种情况的自我把握： 1、在中长跑运动中，多因准备活动不充分，容易发生腹痛情况，主要是由胃肠痉挛引起，此时学生切不可紧张，可用手按住痛的部位，减慢跑速，多做几次深呼吸，坚持一段时间，疼痛就会消失。 2、注意剧烈运动后的“重力休克”。此种情况主要是剧烈运动 中的突然停止引起，多是赛跑后立即坐下或躺下，造成脑部和其他
０．前言 代谢组学是一种研究体内代谢产物的系统生物学方法，它能为疾病状态、药理毒理、基因功能的研究提供大量信息［１］，１９９９年Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ［２］将其定义为能定量测定生命系统对病理生理刺激或基因改变所产生的动态多参数代谢反应的一种方法（Ｍｅｔａｂｏｎｏｍｉｃｓｉｓｄｅｆｉｎｅｄａｓ‘ｔｈｅｑｕａｎ－ｔｉｔａｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｍｕｌｔｉｐａｒａｍｅｔｒｉｃｍｅｔａｂｏｌｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｌｉｖｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｔｏｐａｔｈｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｉｍｕｌｉｏｒｇｅｎｅｔｉｃｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ’）。它是继基因组学、蛋白质组学、转录组学后新近发展起来的一门新的组学，并与基因组学、蛋白质组学、转录组学等共同构成系统生物学。代谢组学考查的是生物机体内所有的代谢产物［３］，但主要关注的是分子量在１０００以内的小分子物质，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活动，代谢组学则从代谢物层面上探寻生命活动，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［４］。代谢产物能在一个生物体的细胞、细胞器、组织、器官、体液等各个层面上产生［５］，从某种意义上说机体内每一项生命活动都要受到代谢产物的调节和影响，因此，代谢组学研究可以了解和探索各项生命活动的整体代谢状况从而帮助人们更好地理解生命活动。目前代谢组学在药学、毒理学、疾病诊断、基因功能等生命科学的各个领域都有广泛应用，并已显示出其强大的优势，它在向各个学科渗透的同时，其自身技术和方法也在不断进步，随着系统生物学的发展，代谢组学正向真正的系统、综合、全面的目标迈进。 １．代谢组学的研究方法 代谢组学研究的基本方法是应用气相色谱质谱联用（ＧＣ－ＭＳ），液相色谱质谱联用（ＬＣ－ＭＳ），核磁共振波谱（ＮＭＲ）等先进的仪器分析技术来检测各种生物样品（包括血液、尿液、脑脊液、肝脏、病变组织等）中代谢物组的信息并结合模式识别和专家系统等分析计算方法对所得代谢组学数据进行处理，最后综合解析这些数据以探讨各种生命活动在代谢物层面上的规律和特征并用于评价药物疗效、检测药物毒性、诊断疾病、分析疾病状态等。代谢组学的技术平台主要包括样品制备、代谢产物检测和分析鉴定以及数据分析与模型建立。 ２．代谢组学的应用 ２．１代谢组学为药学和毒理学研究中的应用 目前，代谢组学在药物安全性评价、新药开发、毒性标志物的筛选等方面应用广泛。Ｎｉｃｈｏｌｌｓ［６］运用代谢组学技术对药物引起磷脂质病的机理进行了研究，结果发现大鼠给药后不同时段尿液代谢组图谱发生变化。研究认为代谢组学技术能为药物引起磷脂质病微小生化改变的检测提供强有力的工具。Ｓｌｉｍ［７］利用代谢组学方法研究了地塞米松对磷酸二酯酶抑制剂诱导的大鼠脉管炎的治疗作用，发现大鼠尿液代谢组图谱与组织病理变化基本一致，研究认为尿液代谢组图谱的变化可反映主要的病理变化，代谢组学技术可非侵害地检测血管变化。 在动物实验和临床试验中利用高通量的技术手段筛选和检测潜在的毒性物质是新药安全性评价的重要环节［８］，因为大多数药物通过广泛的生物转化作用可成为毒性明显不同的代谢物［９］，当毒物与细胞或组织相互作用时会引起机体关键代谢过程中内源性物质的比例和浓度发生变化，所以只有对这些代谢物的变化信息进行全面的分析研究才能更好地评价药物的安全性，大量研究表明代谢组学技术能快速获得这些信息［１０］，它可检测生物体在给药后整体的代谢反应过程，能综合考察药物的药效和毒性，能全面分析代谢产物的变化特点和规律，从而系统地评价药物的价值和开发前景。在毒理学研究中，代谢组学技术在研究毒物作用机制、预测药物毒性、鉴定对临床有用的生物标志物等方面发挥着重要作用［１１］。Ｗａｒｎｅ［１２］利用代谢组学技术研究３－三氟甲基－苯胺的毒 理反应，成功鉴定出了与毒性反应有关的潜在生物标志物。Ａｚｍｉ等［１３］利用代谢组学技术研究了１－萘异硫氰酸酯（１－Ｎａｐｈｔｈｙｌｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ，ＡＮＩＴ）的肝毒性作用，研究认为代谢组学技术能够在器官、亚器官等不同水平上认识不同的毒理学机制。 鉴于代谢组学技术在药学和毒理学研究中的巨大贡献，英国帝国理工学院已与六家医药公司联合成立了名为毒理代谢组学（ｔｈｅＣｏｎｓｏｒ－ｔｉｕｍｆｏｒＭｅｔａｂｏｎｏｍｉｃＴｏｘｉｃｏｌｏｇｙ，ＣＯＭＥＴ）的研究组织，该组织旨在从方法学上建立一套毒理代谢组学研究体系和通用的标准评价方法，采用１ＨＮＭＲ技术分析尿液和血液代谢组信息以用于候选药物临床前的毒性检测［１４］。近来，Ｃｌａｙｔｏｎ［１５］又提出了药物代谢组学的概念（ｐｈａｒｍａｃｏ－ｍｅｔａｂｏｎｏｍｉｃｓ，ｗｈｉｃｈｗｅｄｅｆｉｎｅａｓ‘ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｕｔｃｏｍｅ（ｆｏｒｅｘ－ａｍｐｌｅ，ｅｆｆｉｃａｃｙｏｒｔｏｘｉｃｉｔｙ）ｏｆａｄｒｕｇｏｒｘｅｎｏｂｉｏｔｉｃｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｉｎａｎｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｂａｓｅｄｏｎａｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｐｒｅ－ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ’）。 ２．２代谢组学在疾病研究和诊断中的应用 近年来，代谢组学技术已广泛应用于心血管疾病、糖尿病、癌症等疾病的诊断和研究。在心血管疾病方面，Ｂｒｉｎｄｌｅ［１６］利用基于１ＨＮＭＲ的代谢组学技术对冠心病人的血清代谢组进行了分析，结果显示疾病组与正常组代谢组图谱存在明显差异，研究认为代谢组学技术不仅能快速、准确的诊断冠心病还能区分疾病的严重程度。Ｍａｒｔｉｎ［１７］运用代谢组学技术研究了不同饮食对动脉粥样硬化形成的影响，结果发现极低密度脂蛋白（ＶＬＤＬ）、胆固醇（ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌ）、Ｎ－乙酰基糖蛋白（Ｎ－ａｃｅｔｙｌｇｌｙ－ｃｏｐｒｏｔｅｉｎｓ）与动脉粥样硬化的形成呈正相关，白蛋白赖氨酰残基（ａｌｂｕ－ｍｉｎｌｙｓｙｌｒｅｓｉｄｕｅｓ）、氧化三甲胺（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ－Ｎ－ｏｘｉｄｅ）与之呈负相关，此外，在预测动脉粥样硬化变性方面代谢组学数据可达８９％，而常规方法只有６０％，研究认为代谢组学技术不仅能区分不同饮食诱导的动脉粥样硬化的生物反应（尤其是多参数代谢反应），还能发现新的与疾病进程呈正相关或负相关的潜在标志物，从而帮助人们更好地认识疾病发病的危险因素。 在糖尿病方面，Ｈｏｄａｖａｎｃｅ［１８］认为代谢组学技术是研究２型糖尿病和胰岛素抵抗的有力工具，它能够识别那些常规方法无法识别的代谢产物。Ｙａｎｇ［１９］对比分析２型糖尿病人和正常人血清代谢组图谱发现２型糖尿病人的血清脂肪酸代谢谱与正常人存在差异，研究认为利用代谢组学方法检测血清脂肪酸代谢状况可快速诊断２型糖尿病。Ｙｕａｎ等［２０］对２型糖尿病人尿液进行代谢组学分析并发现了马来酸（Ｍａｌｅｉｃａｃｉｄ）、氧基乙酸（Ｏｘｙｌａｃｅｔｉｃａｃｉｄ）、４－氨基苯甲酸（４－Ａｍｉｎｏｂｅｎｚｏｉｃａｃｉｄ）等与２型糖尿病有关的潜在生物标志物。 在癌症方面，Ｗｈｉｔｅｈｅａｄ［２１］认为代谢组学技术不仅能分析水溶性和脂溶性的癌组织提取物还能发现和鉴定在疾病不同阶段的特征性代谢产物，它是研究和诊断癌症的有力工具。Ｙａｎｇ等［２２］利用代谢组学技术对比分析了肝癌、肝炎、肝硬化患者及正常对照者的尿液代谢组信息，结果显示各组患者尿液代谢组信息存在明显差异，研究认为代谢组学技术不仅能清楚地区分患者和正常人还能诊断出患者是患肝炎、肝硬化还是肝癌，这对降低误诊率意义重大，研究还指出通过代谢组学技术鉴定出的尿液核苷在癌症诊断方面优于传统的肿瘤标志物甲胎蛋白（ａｌｐｈａ－ｆｅｔｏｐｒｏｔｅｉｎ，ＡＦＰ）。 代谢组学不仅在上述影响人类健康的重大疾病中有广泛的应用，目前还应用于泌尿系统疾病［２３］、神经系统疾病［２４］、高血压［２５］、先天性代谢缺陷［２６］等疾病的研究和诊断。这些研究均表明代谢组学是疾病研究和诊断的有力工具，它的应用为疾病研究和诊断开辟了新的领域。 ２．３代谢组学在其它领域的应用 代谢组学凭借其独特的优势和应用潜力不仅在药学、毒理学、疾病 代谢组学技术及其应用的研究进展 苏州大学体育学院岳秀飞史晓伟 ［摘要］代谢组学是一种研究生物体内所有小分子代谢物的系统生物学方法，它利用气相色谱质谱联用(GC-MS)，液相色谱质谱 联用(LC-MS)，核磁共振波谱(NMR)等先进的仪器分析技术来检测各种生物样品中代谢物组的信息并结合模式识别等分析计算方 法对所得代谢组学数据进行处理，最后综合解析这些数据以用于评价药物疗效、检测药物毒性、诊断疾病、分析疾病状态。代谢组学 自提出以来发展十分迅速，目前已在药学、毒理学、疾病研究和诊断等领域得到广泛应用。本文主要对代谢组学的概念，研究方法及 其应用进行综述，最后就代谢组学的发展趋势作一讨论。 ［关键词］代谢组代谢组学核磁共振气相色谱质谱联用液相色谱质谱联用 ９５ ——