生物质谱技术在代谢组学研究中的应用

代谢组学的概念最早由Nicholson等于1999年提出，其目的是对生物体在受到病理生理上的刺激以及某种基因修饰时所发生的代谢物的动态变化进行研究，从而得到生物体代谢物随时间以及生化过程的变化而改变的信息。它主要关注的是小分子代谢物，包括糖、脂质、氨基酸、维生素等。利用代谢物检测实现疾病快速诊断已逐渐成为临床研究的热点，目前该技术在先天性疾病、感染性疾病、肿瘤、心血管及内分泌疾病等临床方面的研究和应用较为广泛，而质谱技术的出现为代谢物的检验提供更加快捷、准确的平台。代谢组学一般研究过程请参见第3章内容。

1.肿瘤代谢　肿瘤是威胁人类生命的最大杀手之一，随着环境的改变，肿瘤的新发种类及发病率在逐年上升，特别是无症状的早期肿瘤极大地困扰着人类的生活，提高肿瘤的早期检测率可以大大改善患者的生存质量与生存率。用高效液相色谱法测定的正常人和肿瘤患者尿中15种核苷酸排放水平进行研究，识别率可达72%。可见利用代谢物质的检测在疾病的诊断筛查中有很高的准确度，从而为其在临床上的应用提供了又一优势。

2.心肌代谢　心肌缺血是心肌严重受损的主要病因，及时识别缺血部位及缺血程度对心肌功能的保护和心脏功能的恢复具有重要意义。Sabatine等在运用代谢组学方法诊断心肌急性缺血方面作出了尝试。他将18例经心肌灌注显像诊断为可诱导性心肌缺血的患者分配在试验组，18例心肌供血正常者分配在对照组，用液相色谱-质谱联机(LC-MS)分析两组在运动负荷试验前后的代谢产物，发现运动负荷前后两组代谢产物的变化趋势出现不一致，而变化最不一致的一组代谢物可能就是心肌缺血的生物标记物，其中有6种是枸橼酸循环的中间代谢物。

用检测代谢物的方法诊断疾病具有快速、准确、费用低、创伤性小等优点。同时通过对代谢物质的分析，可以发现多种与疾病相关的生物标记物和代谢途径，为阐明疾病的机制提供了新的技术平台。但是目前无论是磁共振还是质谱技术都只能检测样品中的部分代谢物，一些具有生物意义的代谢物可能被忽略掉。但是随着代谢组学应用于疾病诊断的经验积累以及质谱在全面检测代谢物组方面的技术应用不断改进，代谢物的检验在研究疾病发生机制及临床诊断中的作用将极大改进，必将为疾病的诊治提供更大帮助。