代谢组学和药物研究开发.pdfVIP

山东省微量元素科学研究会第三届学术研讨会论文汇编·新药研发与分析测试 123 代谢组学与药物研究开发 李小利 李保应高海青 马亚兵 山东大学齐鲁医院(山东济南250012) 人类基因组测序工作的完成，迎来了后基因组 更多的人倾向于把代谢物组局限于某一生物或细胞 时代。人们对生命过程的理解有了很大的提高，研 中所有的低分子量代谢产物。 究的热点转移到基因的功能和几个“组学”研究，包 在人们逐步的研究过程中，提出了一些相关概 括研究核糖核酸(RNA)转录过程的转录组学(tran． 念，如代谢物靶目标分析(metabolite targetanalysis)、 scriptomics)、研究某个过程中所有蛋白及其功能的代谢轮廓(谱)分析(metabolic profilinganalysis)、代谢 蛋白质组学(proteomies)、研究代谢产物的变化及代 谢途径的代谢组学(metabonomies)。基因组学(metabolic fingerprinting (genomics)、转录组学、蛋白质组学与代谢组学之间 存在十分密切的联系。代谢组学相对于其他组学而 言是一门较新的组学，不过它已经显示了其在药物 中，Fiehn研究小组主要研究植物生理代谢网络，其 发现过程中的巨大潜力，它可以广泛地应用于新药 分析技术主要以GC—MS为主，也利用NMR和MS 研制从早期发现到临床开发的全过程，并且可以无 伤害地观察动物生理状态，动态评价药物毒性效应， 用核磁共振手段分析动物体的代谢过程。因此有人 从而应用于新药的安全性评价。代谢组学研究有望 成为新药发现与研发过程的一个必需部分…。 ics，目前国内的代谢组学研究小组基本达成共识，即 1代谢组学的研究思路 用metabonomics一词来表示“代谢组学”。 1．1代谢组学基本概念 1．2代谢组学的研究方法 代谢组学的概念最早来源于代谢轮廓分析 完整的代谢组学流程包括样品的采集、预处理、 (Metabolic 数据的采集和数据的分析及解释。其研究的技术平 profiling)，它由Devaux等人于上世纪70 of A出版 年代提出。1986年，JournalChromatography台主要包括以下几个部分：前期的样品制备，中期的 了一期关于Metabolicprofiling的专辑。到90年代后代谢产物检测、分析与鉴定以及后期的数据分析与 期，随着基因组学的提出和迅速发展，Oliver予1997模型建立。代谢组学力求分析生物体系(如体液和 年提出了代谢组学(metabolomics)的概念，之后很多细胞)中的所有代谢产物，所以整个过程中都强调尽 K． 可能的保留和反映总的代谢产物的信息。 植物化学家开展了这方面的研究，1999年Jeremy Nicholson等人提出metabonomics的概念，并在疾病前期：代谢组学研究常用的检测技术，一般不需 诊断、药物筛选等方面做了大量的卓有成效的工作， 要对标本进行特别的分离、纯化等。但离体条件下， 使得代谢组学得到了极大的充实，同时也形成了当 细胞或组织内的代谢状态可迅速改变，代谢物的质 前代谢组学的两大主流领域：metabolomics和metabo．与量也随之变化，为正确反映在体的真实信息，须立 nomics【2】。一