代谢组学范文10篇

摘要：从技术步骤、分析方法以及实际应用三个方面对当前药用植物代谢组学研究领域的一些理论问题和实践中面临的挑战进行综述。

关键词：药用植物；代谢组学；功能基因组学

代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术［1］，它是系统生物学的重要组成部分（如图1所示），药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响，如气候变化、营养胁迫、生物胁迫，以及基因的突变和重组等引起的微小变化，是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中，代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外，在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前，代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前，国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子，这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础。

图1系统生物学研究的四个层次略

目前，还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成，由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解，所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值，这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识，Fiehn［2］对代谢组学有关的研究方向进行了分类（见表1）。

1代谢组学研究的技术步骤

【摘要】从技术步骤、分析方法以及实际应用三个方面对当前药用植物代谢组学研究领域的一些理论问题和实践中面临的挑战进行综述。

【关键词】药用植物;代谢组学;功能基因组学

代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术[1],它是系统生物学的重要组成部分(如图1所示),药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响,如气候变化、营养胁迫、生物胁迫,以及基因的突变和重组等引起的微小变化,是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中,代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外,在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前,代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前,国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子,这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础。

图1系统生物学研究的四个层次略

目前,还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成,由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解,所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值,这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识,Fiehn[2]对代谢组学有关的研究方向进行了分类(见表1)。

1代谢组学研究的技术步骤

论文关键词：代谢组学环境微生物评述

论文摘要：代谢组学是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想,对生物体内所有代谢物进行定量分析,并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式。本文在介绍代谢组学基本含义的基础之上，对代谢组学的研究方法及其在环境微生物领域的研究进展进行了评述。

一、代谢微生物概述

代谢组学(metabonomics/metabolomics)是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想,对生物体内所有代谢物进行定量分析,并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式,是系统生物学的组成部分。其研究对象大都是相对分子质量1000以内的小分子物质。先进分析检测技术结合模式识别和专家系统等计算分析方法是代谢组学研究的基本方法。化学分析技术中最常用的是1H核磁共振(1HNMR)以及色谱(毛细管电泳)-质谱联用(X-MS)。目前代谢组数据处理的主要方法是:应用主成分分析(PCA)等将从原始图谱信息或预处理后的信息进行归类,并采用相应的可视化技术直观地表达出来;建立类别间的数学模型,使各类样品间达到最大的分离,并利用建立的多参数模型对未知的样本进行预测;最终建立可利用的该领域的应用数据库和专家系统。应用代谢组学可进行疾病诊断、对药物进行毒性评价和研究植物细胞代谢等。

二、代谢组学的研究方法

代谢物组学分析中,对于不同类型的代谢产物,往往要采取不同的分析方法进行研究。目前,代谢物组学通常采用红外光谱法(infraredspectroscopy,IR)、核磁共振(nuclearmagneticresonance,NMR)、质谱(massspectrometry,MS)、高效液相色谱(highperformanceliquidchromatography,HPLC)以及各种技术的耦联,如气象色谱耦联质谱(gaschromatography2massspectrometry,GC/MS)和液相色谱耦联质谱(liquidchromatography2massspectrometry,LC/MS)来分析研究代谢物并为其绘制图谱。这些技术的耦联可以提高对样品的分辨率、敏感性及选择度,有利于对更多的生物体系内的代谢物绘制图谱。一般来说,选择代谢物组学分析方法时,其原则是要同时考虑仪器和技术的检测速度、选择性和灵敏度,找到一种最适合目标化合物的方法。

摘要摘要：目的探索脂肪细胞因子瘦素、肿瘤坏死因子α在代谢综合征发病机制中的功能。方法检测社区人群瘦素和肿瘤坏死因子α的血浆水平，采用Logistic回归分析，经过对年龄和性别的调整，探究瘦素、肿瘤坏死因子α和代谢综合征的关系。结果瘦素水平愈高发生代谢综合征的危险性愈大，瘦素和代谢综合征的关系受性别和年龄的影响，男性比女性对瘦素水平变化更为敏感，随年龄增长瘦素对代谢综合征发生的危险增大。肿瘤坏死因子α水平愈低发生代谢综合征的危险性愈大，其高水平的患病危险性是低水平的0538倍。结论高瘦素性肥胖对代谢综合征的影响男性表现得更为明显，瘦素水平可以作为猜测代谢综合征的指标，尤其在老年男性中更为有效。

摘要：瘦素；肿瘤坏死因子α；胰岛素反抗；代谢综合征

EffectsofleptinandTNFαonmetabolicsyndrome

Abstract摘要：ObjectiveTodiscovertheeffectsoftheleptinandTNFα(tumornecrosisfactoralpha)inthecauseofmetabolicsyndrome.MethodsTheresearchincludestestingonthelevelofleptinandTNFαinthebloodofresidentsofalocalcommunity,analyzingthecauseofmetabolicsyndromeinrelationtoleptinandTNFαthroughLogisticregressionanalysisbyadjustingageandgender.ResultsThehighertheleptinlevelswere,thehigherriskmetabolicsyndromewas.Therelationshipbetweenleptinlevelsandmetabolicsyndromewasaffectedbyageandgender.Malesweremoresensitivetoleptinthanfemales.Theeffectofleptinonmetabolicsyndromeincreasedwiththeage.ThelowerthelevelofTNFαwas,thehigherriskmetabolicsyndromewas.ThechancesforresidentswithhigherlevelofTNFαtosufferfromdiseasewas0538timesofthoswithlowerlevel.ConclusionObesitywithhighlevelleptinaffectsmetabolicsyndrome,especiallymalesobsity.Leptinlevelcanbeusedasanindicatorinpredictingmetabolicsyndrome.Thismethodisespeciallyeffectivetooldmalepatients.Itisnecessarytodofurtherresearchonthdbiologicalmechanismofmetabolicsyndrome.

Keywords摘要：leptin;tumornecrosisfactoralpha;insulinresistance;metabolicsyndrome

代谢综合征(metabolicsyndrome,MS)是心血管疾病和糖尿病发病的主要危险因素，这些疾病正日益威胁着人类生命健康，不同地区代谢综合征的患病情况及影响因素存在很大差异。有探究表明，我国60岁～人群代谢综合征患病率达20%〔1〕。目前代谢综合征的发病机制尚不完全清楚，脂肪分泌多种脂肪激素可能参和其中。本探究旨在探索脂肪细胞因子瘦素(leptin)及肿瘤坏死因子α(tumornecrosisfactoralpha,TNFα)在代谢综合征发病机制中的功能，为代谢综合征的防治提供科学依据。

摘要：目的了解灵芝代谢产物对肿瘤细胞的作用。方法①体质量为18～22g昆明140只小鼠随机分为7组，其中6组左前腋皮下注射S180，然后分别给予生理盐水、腹腔注射含灵芝代谢产物培养基、环磷酰胺、腹腔注射含灵芝代谢产物培养基加抗血清组、口服含灵芝代谢产物培养基组和单纯腹腔注射抗血清组处理，未注射S180的20只给予生理盐水，一周后处死各组动物观察各组肿瘤质量大小、血清TNF-α水平、血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶变化。结果腹腔注射含灵芝代谢产物培养基加抗血清组能有效减轻荷瘤小鼠的肿瘤质量，其质量减轻程度与环磷酰胺无差异。结论灵芝代谢产物中的羟基可能参与了抗肿瘤作用。

关键词：灵芝代谢产物;TNF-α;肿瘤;羟基

灵芝是我国医学宝库中的灵芝属药、食两用真菌。其在自然界生长过程中必然要与细菌等自然界其他微生物争夺营养，而灵芝作为一种真菌，生长速度要远慢于细菌，所以作为灵芝能获胜的法宝之一可能就是其代谢产物，而真菌代谢产物的开发早已被证明是非常有价值的，比如历史上青霉素的发现就是例证，在这方面我国的发展步伐却比较慢，灵芝代谢产物药理作用的开发也将丰富我国中药的用途。对于灵芝代谢产物的研究目前并不多而且主要集中在其中灵芝多糖的测定上［1］。但灵芝的代谢产物是否能够对肿瘤细胞有所作用？为解决这个问题，我们进行了如下实验。

1材料与仪器

1.1试剂环磷酰胺（CTX）注射液由上海华联制药有限公司生产（生产批号为071002）。TNF-αELISA试剂盒购于渤海生物公司。肝功能检测试剂盒购于上海荣盛公司。

1.2含灵芝的代谢产物培养基取生长于斜面固体培养基上的灵芝菌泥（约1cm2）接种于100ml液体培养基（含2%黄豆粉，2%蔗糖，0.075%的磷酸二氢钾，0.03%的硫酸镁），25℃100r/min条件下培养5d，用滤纸过滤后得到含灵芝的代谢产物培养基。将这些培养基在-20℃条件下保存待用。

摘要：从技术步骤、分析方法以及实际应用三个方面对当前药用植物代谢组学研究领域的一些理论问题和实践中面临的挑战进行综述。

关键词：药用植物；代谢组学；功能基因组学

代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术［1］，它是系统生物学的重要组成部分（如图1所示），药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响，如气候变化、营养胁迫、生物胁迫，以及基因的突变和重组等引起的微小变化，是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中，代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外，在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前，代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前，国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子，这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础。

图1系统生物学研究的四个层次略

目前，还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成，由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解，所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值，这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识，Fiehn［2］对代谢组学有关的研究方向进行了分类（见表1）。

1代谢组学研究的技术步骤

本文对药物基因组学的基本概念和常用麻醉药的药物基因组学研究进展进行综述。

药物基因组学是伴随人类基因组学研究的迅猛发展而开辟的药物遗传学研究的新领域，主要阐明药物代谢、药物转运和药物靶分子的基因多态性及药物作用包括疗效和毒副作用之间关系的学科。

基因多态性是药物基因组学的研究基础。药物效应基因所编码的酶、受体、离子通道作为药物作用的靶，是药物基因组学研究的关键所在。基因多态性可通过药物代谢动力学和药物效应动力学改变来影响麻醉药物的作用。

基因多态性对药代动力学的影响主要是通过相应编码的药物代谢酶及药物转运蛋白等的改变而影响药物的吸收、分布、转运、代谢和生物转化等方面。与麻醉药物代谢有关的酶有很多，其中对细胞色素-P450家族与丁酰胆碱酯酶的研究较多。基因多态性对药效动力学的影响主要是受体蛋白编码基因的多态性使个体对药物敏感性发生差异。

苯二氮卓类药与基因多态性：咪唑安定由CYP3A代谢，不同个体对咪唑安定的清除率可有五倍的差异。地西泮是由CYP2C19和CYP2D6代谢，基因的差异在临床上可表现为用药后镇静时间的延长。

吸入麻醉药与基因多态性：RYR1基因变异与MH密切相关，现在已知至少有23种不同的RYR1基因多态性与MH有关。氟烷性肝炎可能源于机体对在CYP2E1作用下产生的氟烷代谢产物的一种免疫反应。

摘要：肝药酶在药物代谢中具有十分重要的作用。对肝药酶的研究方法中，以动物肝脏或肝细胞为基础，构建体外肝代谢系统是体外代谢研究中最重要的环节之一。对体外肝代谢的研究，主要是利用肝微粒体、基因重组CYP450酶系、肝细胞培养、肝组织切片及离体肝灌流系统等方法。本文综述近年国内外所应用的不同体外肝代谢系统，并对各体外代谢研究方法进行比较，指出根据各系统的特性、不同的实验要求和目的，选择适当的研究方法的重要性。

关键词：细胞色素P450酶；肝微粒体；肝细胞培养；肝组织切片；离体肝灌流

药物代谢（drugmetabolism）一般是指药物的生物转化（drugbiotransformation）。药物经生物转化后，可引起药物的药理活性或∕和毒理活性的改变。因此，研究药物的生物转化，明确其代谢过程，对新药开发、新剂型设计及制定合理的临床用药方案等方面都具有重要的指导意义。肝脏是药物生物转化的重要器官，含有参与药物代谢重要的酶系（细胞色素P450酶，cytochromeP450，CYP450)，该酶系参与药物及各种内源性和外源性化合物在体内的代谢过程。CYP450酶系由三十多种同工酶（亚型）组成，主要有CYP1、CYP2、CYP3三大家族［1］。本文所介绍的各种体外代谢系统均含有一种或多种CYP450酶的同工酶，为研究药物体外代谢提供了研究的对象和基础。动物肝体外代谢研究可以较好地排除体内因素干扰，直接观察酶对底物代谢的选择性，为整体试验提供可靠的科学依据。以肝脏为基础的体外代谢系统主要包括肝微粒体、基因重组CYP450酶系、肝细胞、肝组织切片及离体肝灌流。

1肝微粒体

1.1肝微粒体的制备

多数采用差速离心法［2］，通过高速离心使微粒体与其他成分分离，操作简单，无需其他试剂辅助。但较耗时，设备要求高，使该法的普及和深入研究受到一定的限制。针对这些情况，可采用试剂辅助分离的方法［3］，在离心前额外加入一定比例的PEG6000或CaCl2，促进微粒体沉降。此法对设备要求降低，并缩短了实验周期。肝微粒体的制备过程均应在4℃下进行。正确、合理地选择缓冲液，能起到良好介质的作用，按比例加入后进行肝组织的破碎和匀浆，才可有效分离肝微粒体和避免细胞器受损。

摘要：肝药酶在药物代谢中具有十分重要的作用。对肝药酶的研究方法中，以动物肝脏或肝细胞为基础，构建体外肝代谢系统是体外代谢研究中最重要的环节之一。对体外肝代谢的研究，主要是利用肝微粒体、基因重组CYP450酶系、肝细胞培养、肝组织切片及离体肝灌流系统等方法。本文综述近年国内外所应用的不同体外肝代谢系统，并对各体外代谢研究方法进行比较，指出根据各系统的特性、不同的实验要求和目的，选择适当的研究方法的重要性。

关键词：细胞色素P450酶；肝微粒体；肝细胞培养；肝组织切片；离体肝灌流

药物代谢（drugmetabolism）一般是指药物的生物转化（drugbiotransformation）。药物经生物转化后，可引起药物的药理活性或∕和毒理活性的改变。因此，研究药物的生物转化，明确其代谢过程，对新药开发、新剂型设计及制定合理的临床用药方案等方面都具有重要的指导意义。肝脏是药物生物转化的重要器官，含有参与药物代谢重要的酶系（细胞色素P450酶，cytochromeP450，CYP450)，该酶系参与药物及各种内源性和外源性化合物在体内的代谢过程。CYP450酶系由三十多种同工酶（亚型）组成，主要有CYP1、CYP2、CYP3三大家族［1］。本文所介绍的各种体外代谢系统均含有一种或多种CYP450酶的同工酶，为研究药物体外代谢提供了研究的对象和基础。动物肝体外代谢研究可以较好地排除体内因素干扰，直接观察酶对底物代谢的选择性，为整体试验提供可靠的科学依据。以肝脏为基础的体外代谢系统主要包括肝微粒体、基因重组CYP450酶系、肝细胞、肝组织切片及离体肝灌流。

1肝微粒体

1.1肝微粒体的制备

多数采用差速离心法［2］，通过高速离心使微粒体与其他成分分离，操作简单，无需其他试剂辅助。但较耗时，设备要求高，使该法的普及和深入研究受到一定的限制。针对这些情况，可采用试剂辅助分离的方法［3］，在离心前额外加入一定比例的PEG6000或CaCl2，促进微粒体沉降。此法对设备要求降低，并缩短了实验周期。肝微粒体的制备过程均应在4℃下进行。正确、合理地选择缓冲液，能起到良好介质的作用，按比例加入后进行肝组织的破碎和匀浆，才可有效分离肝微粒体和避免细胞器受损。

摘要：目的了解灵芝代谢产物对肿瘤细胞的作用。方法①体质量为18～22g昆明140只小鼠随机分为7组，其中6组左前腋皮下注射S180，然后分别给予生理盐水、腹腔注射含灵芝代谢产物培养基、环磷酰胺、腹腔注射含灵芝代谢产物培养基加抗血清组、口服含灵芝代谢产物培养基组和单纯腹腔注射抗血清组处理，未注射S180的20只给予生理盐水，一周后处死各组动物观察各组肿瘤质量大小、血清TNF-α水平、血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶变化。结果腹腔注射含灵芝代谢产物培养基加抗血清组能有效减轻荷瘤小鼠的肿瘤质量，其质量减轻程度与环磷酰胺无差异。结论灵芝代谢产物中的羟基可能参与了抗肿瘤作用。

关键词：灵芝代谢产物；TNF-α；肿瘤；羟基

灵芝是我国医学宝库中的灵芝属药、食两用真菌。其在自然界生长过程中必然要与细菌等自然界其他微生物争夺营养，而灵芝作为一种真菌，生长速度要远慢于细菌，所以作为灵芝能获胜的法宝之一可能就是其代谢产物，而真菌代谢产物的开发早已被证明是非常有价值的，比如历史上青霉素的发现就是例证，在这方面我国的发展步伐却比较慢，灵芝代谢产物药理作用的开发也将丰富我国中药的用途。对于灵芝代谢产物的研究目前并不多而且主要集中在其中灵芝多糖的测定上［1］。但灵芝的代谢产物是否能够对肿瘤细胞有所作用？为解决这个问题，我们进行了如下实验。

1材料与仪器

1.1试剂环磷酰胺（CTX）注射液由上海华联制药有限公司生产（生产批号为071002）。TNF-αELISA试剂盒购于渤海生物公司。肝功能检测试剂盒购于上海荣盛公司。

1.2含灵芝的代谢产物培养基取生长于斜面固体培养基上的灵芝菌泥（约1cm2）接种于100ml液体培养基（含2%黄豆粉，2%蔗糖，0.075%的磷酸二氢钾，0.03%的硫酸镁），25℃100r/min条件下培养5d，用滤纸过滤后得到含灵芝的代谢产物培养基。将这些培养基在-20℃条件下保存待用。