代謝組學(xué)在中醫(yī)證候本質(zhì)研究中的應(yīng)用概況

來源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2022-12-05 10:00:04

代謝組學(xué)是一門對生物體內(nèi)所有代謝物進(jìn)行定量分析，發(fā)現(xiàn)代謝物與生理病理變化的相對關(guān)系，揭示生命活動代謝本質(zhì)的科學(xué)。其研究對象大多是相對分子質(zhì)量在1000以內(nèi)的小分子物質(zhì)。中醫(yī)證候是通過中醫(yī)四診獲得的基本信息，總結(jié)人體在病程中某一時(shí)期的病理狀態(tài)。因此，通過對人體證候的分類研究，通過代謝組學(xué)分析生理病理信息，了解人體的狀態(tài)特征，從更深層次上與中西醫(yī)兩種醫(yī)學(xué)體系進(jìn)行溝通，是實(shí)現(xiàn)中醫(yī)證候現(xiàn)代化的有效途徑之一。現(xiàn)將代謝組學(xué)在中醫(yī)證候本質(zhì)研究中的應(yīng)用概況討論如下。

代謝組學(xué)。

1.1概況。

基于對生物體液的長期研究，Nicholson教授于1999年提出了代謝組學(xué)的概念：定量測量生物系統(tǒng)對患者生理刺激和基因修改的多參數(shù)代謝響應(yīng)[1]。從健康到病理變化，從體質(zhì)到證候，人體的代謝物會發(fā)生動態(tài)變化。因此，利用代謝組學(xué)研究人體代謝組可用于疾病診斷和中醫(yī)證候判斷。

1.2研究方法。

代謝組學(xué)的研究一般包括代謝組數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、多變量數(shù)據(jù)分析、標(biāo)記物識別和方法分析等步驟。生物樣品（如尿液、血液和培養(yǎng)液等）采集后進(jìn)行生物反應(yīng)滅活和預(yù)處理。利用核磁共振、質(zhì)譜或色譜檢測代謝物的類型、內(nèi)容、狀態(tài)及其變化，獲得代謝譜或代謝指紋，然后使用多變量數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行維度降低和信息挖掘，研究相關(guān)代謝物變化所涉及的代謝途徑和變化規(guī)律，闡述生物對相應(yīng)刺激的反應(yīng)機(jī)制，發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)記[2]。

1.2.1生物樣本采集各種生物體液，如血漿或血清、尿液、糞便提取物、舌苔、唾液和生物組織樣本，這些都是代謝組學(xué)的生物樣本。王全軍等[3]研究Z24染毒鼠血漿的代謝表型變化及其與組織病理和血液生化指標(biāo)的相關(guān)性，探討了代謝組學(xué)在藥物毒性早期篩選中的應(yīng)用。雷榮輝等[4]利用代謝組學(xué)檢測納米銅染毒鼠血清代謝成分的變化，結(jié)合常規(guī)的血液生化和組織病理學(xué)檢查，找到損害早期的代謝標(biāo)記，揭示血液代謝表型變化與納米銅靶器官損傷的關(guān)系。王勇等[5]研究了三聚氰胺對兒童尿液代謝的影響，闡明了三聚氰胺引起的代謝異常研究，以及三聚氰胺引起腎損傷的無創(chuàng)檢測。

1.2.2測量方法完成生物樣本采集后，需要測量代謝物。在許多文獻(xiàn)中，色譜、質(zhì)譜（MS）、核磁共振譜（NMR）、紅外光譜和電化學(xué)檢測被廣泛應(yīng)用于代謝組學(xué)的研究中。其中，NMR已成為色譜用，NMR成為最重要的測量方法。黃強(qiáng)等[6]總結(jié)了色譜-質(zhì)譜聯(lián)合技術(shù)在代謝組學(xué)中的廣泛應(yīng)用，介紹了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)合（GC-MS）、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)合（LC-MS）、毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜聯(lián)合（CE-MS）和基于色譜-質(zhì)譜聯(lián)合技術(shù)的代謝組學(xué)數(shù)據(jù)處理。危陽陽陽等[7]根據(jù)核磁共振（NMR）代謝組學(xué)方法，研究甲亢患者和健康人群的血清和尿液特征代謝物。

1.2.3多變數(shù)據(jù)分析方法基于代謝組學(xué)習(xí)的大量信息、主要成分分析(PCA)、最小二乘法-判別分析(PLS-DA)、非線性映射(NLM)、聚類分析(HCA)、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(ANN)等模式識別技術(shù)。其中，PCA和PLS-DA是代謝組學(xué)研究中常用的分析方法。