張?jiān)偃A

黑龍江省齊齊哈爾市第一機(jī)床廠職工醫(yī)院

代謝組學(xué)技術(shù)及其在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中應(yīng)用

張?jiān)偃A

黑龍江省齊齊哈爾市第一機(jī)床廠職工醫(yī)院

代謝組學(xué)技術(shù)作為一種新型的技術(shù),被醫(yī)學(xué)界廣泛地應(yīng)用,特別是在用于疾病診斷的領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。代謝組學(xué)由于自身獨(dú)具的特質(zhì)，無(wú)論是西醫(yī)還是中醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域都在持續(xù)占領(lǐng)著自己的優(yōu)勢(shì)地位。本文主要論述代謝組學(xué)技術(shù)的概念、代謝組學(xué)技術(shù)的內(nèi)容和研究方法，分析代謝組學(xué)研究的優(yōu)勢(shì)，最后探討代謝組學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)臨床檢驗(yàn)中的應(yīng)用問(wèn)題，僅供參考。

代謝組學(xué)技術(shù)；醫(yī)學(xué)；檢驗(yàn)；應(yīng)用

引言：

生物體的新陳代謝是一個(gè)永恒的循環(huán)系統(tǒng)，在進(jìn)行代謝的過(guò)程中無(wú)論出現(xiàn)何種病變的問(wèn)題，都將或大或小地對(duì)體內(nèi)正常的新陳代謝功能造成不良影響，引起代謝物質(zhì)的一系列不可預(yù)測(cè)的變化和反應(yīng)。從宏觀角度來(lái)說(shuō)，把病理機(jī)體和正常狀態(tài)下的機(jī)體進(jìn)行對(duì)比，觀察存在病理特征的有機(jī)體在代謝物質(zhì)上的特殊點(diǎn)，能夠從中找尋可以幫助進(jìn)行疾病診斷的線索，例如和病癥密切相關(guān)的代謝物質(zhì)。代謝組學(xué)伴隨著與疾病病理代謝物質(zhì)相聯(lián)系的生物化學(xué)標(biāo)志物樣本的建立，而逐漸誕生并被廣泛應(yīng)用。

一、代謝組學(xué)技術(shù)的概念

從一般意義上說(shuō)，代謝組學(xué)是指通過(guò)分析組群中的單個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、器官、組織或者體液內(nèi)的小分子物質(zhì)，對(duì)組群指標(biāo)進(jìn)行高位檢測(cè)和操控處理，利用多元統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和模式識(shí)別的技術(shù)設(shè)備，對(duì)細(xì)胞體內(nèi)的代謝物質(zhì)進(jìn)行全面立體的檢查和研究；是一門(mén)對(duì)某一特定時(shí)間段的有機(jī)體全部小分子代謝物質(zhì)，進(jìn)行定量和定性解剖處理的學(xué)科。

二、代謝組學(xué)技術(shù)與研究方法

（一）代謝組學(xué)的檢測(cè)技術(shù)

1、核磁共振技術(shù)

核磁共振技術(shù)作為檢測(cè)有機(jī)體機(jī)構(gòu)的重要譜學(xué)，能夠在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的原子核的基礎(chǔ)上，依靠核外磁場(chǎng)的引力作用，通過(guò)吸收到的輻射波刺激發(fā)生能量跳遷的一種譜學(xué)技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)損害，對(duì)檢測(cè)的樣品結(jié)構(gòu)不存在破壞性；操作方式多樣化，能夠根據(jù)實(shí)際情況變換多種檢測(cè)方案，采用不同的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究；速度較快，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)得到檢測(cè)結(jié)果；富有動(dòng)態(tài)性，能夠得到較為與時(shí)俱進(jìn)的靈活變動(dòng)的研究信息。缺點(diǎn)在于檢測(cè)的靈敏度不是很高，制約著NMR技術(shù)的發(fā)展。

2、氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

從字面上解析，氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)融合了色譜、質(zhì)譜二者的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，檢測(cè)的靈敏度更高、效能更好、分辨率清晰。由于自身的構(gòu)造，需要觀測(cè)的主要參數(shù)為毛細(xì)管柱的尺寸大小等指標(biāo)：被檢測(cè)樣品通過(guò)毛細(xì)管柱時(shí)，儀器設(shè)備會(huì)依據(jù)生物體分子的構(gòu)成性質(zhì)不同而得到分離，各自流入不同的柱子里，記錄下不同時(shí)間段里流入柱子里的分子結(jié)構(gòu)，然后利用色譜和質(zhì)譜進(jìn)行檢驗(yàn)。這樣通過(guò)利用氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地將被檢測(cè)樣品實(shí)行快速的剝離，然后利用相關(guān)儀器進(jìn)行檢測(cè)和分析處理，最終進(jìn)行定性分析，記錄研究的結(jié)論。

但是氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)也有自身的局限性，由于在檢測(cè)之前需要對(duì)樣品結(jié)構(gòu)實(shí)行預(yù)備式的衍生化操作工作，在這一過(guò)程中需要耗費(fèi)較多的時(shí)間，會(huì)因時(shí)間的耽擱而使原本的樣品發(fā)生一些微妙的變化，使檢測(cè)結(jié)果不真實(shí)；同時(shí)還有一個(gè)缺點(diǎn)在于不能分析某些個(gè)大分子代謝物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

3、液相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

液相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)把液相色譜作為一個(gè)樣本的分離處理系統(tǒng)，把質(zhì)譜當(dāng)做樣本結(jié)構(gòu)的檢測(cè)處理系統(tǒng)，這樣液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)充分發(fā)揮了色譜和質(zhì)譜的優(yōu)勢(shì)特色，融于一身。既具備了分離復(fù)雜樣品結(jié)構(gòu)能力強(qiáng)的色譜的優(yōu)勢(shì)，又具有了檢測(cè)靈敏度高、動(dòng)態(tài)性強(qiáng)的質(zhì)譜的特點(diǎn)，使這一技術(shù)能夠更好地為疾病監(jiān)測(cè)發(fā)揮自己的力量。

（二）代謝組學(xué)研究方法

通常一個(gè)比較完整、規(guī)范的代謝組學(xué)檢測(cè)程序一般要經(jīng)過(guò)收集樣品、處理樣品并進(jìn)行保存工作；進(jìn)行儀器的分析和選擇，獲取樣本數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的定性和定量的分析和處理；最終進(jìn)行研究結(jié)果的總結(jié)和歸納，總結(jié)出生物學(xué)意義上的代謝結(jié)論。

三、代謝組學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)臨床檢驗(yàn)中的應(yīng)用

1、代謝組學(xué)技術(shù)與糖尿病、腎病的研究

糖尿病與腎病緊密聯(lián)系，目前進(jìn)行的DM并發(fā)癥的代謝組學(xué)技術(shù)的研究，更多地涉及腎病，可以借助核磁共振技術(shù)分析DN中小分子代謝物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行剝離處理和分析，如果實(shí)驗(yàn)證明葡萄糖含量和氧化三甲胺的存量在血漿中有上升的趨勢(shì)，而多種氨基酸卻在下降，則證明有機(jī)體腎存在著病變，為醫(yī)學(xué)臨床診斷和檢測(cè)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

2、用于診斷腫瘤

醫(yī)學(xué)專(zhuān)家Odunsi等曾利用氫核磁共振波譜法開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的醫(yī)學(xué)診斷模型，利用檢測(cè)血清上的代謝標(biāo)志物可以診斷出是否存在皮性卵巢癌的病癥。Corona專(zhuān)家學(xué)者曾利用代謝組學(xué)技術(shù)用于腫瘤方面的診斷研究，發(fā)現(xiàn)了重大的成果，結(jié)果中發(fā)現(xiàn)通過(guò)分離檢測(cè)能夠分析出不同種類(lèi)的代謝物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，靈敏度和清晰度較高，其中的色氨酸、絲氨酸及其甘油磷脂等為醫(yī)學(xué)中診斷乳腺癌提供了重要的參考依據(jù)。

3、消化系統(tǒng)疾病的檢測(cè)

醫(yī)學(xué)家利用氫核磁共振波譜法技術(shù)建立的生物標(biāo)志體模型，能夠及時(shí)、較快速的檢測(cè)出有機(jī)體是否存在腸炎病癥，進(jìn)行及早的治療。

結(jié)語(yǔ)：

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，代謝組學(xué)技術(shù)的研究不斷深入推進(jìn)，應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛和普遍，需要不斷開(kāi)拓其在醫(yī)學(xué)、營(yíng)養(yǎng)與健康學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科上的發(fā)展空間，由于是發(fā)揮代謝組學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中擁有疾病診斷的重要功能，為人類(lèi)的生命健康貢獻(xiàn)力量。

[1]和昱辰.代謝組學(xué)技術(shù)及其在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用.國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志.2014(8).

[2]吳小秋，劉志龍.代謝組學(xué)技術(shù)與糖尿病的研究.中國(guó)老年學(xué)雜志.2014(11).

[3]王廣基，查偉斌，郝海平，阿基業(yè).代謝組學(xué)技術(shù)在中醫(yī)藥關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題研究中的應(yīng)用前景分析.中國(guó)天然藥物.2008年3月第6卷第2期.

[4]劉健，萬(wàn)磊，黃傳兵，汪元，曹云祥，劉磊，程園園，馮云霞，孫玥，齊亞軍，王芳，張曉軍，鄭力.代謝組學(xué)檢測(cè)方法及其在中醫(yī)藥系統(tǒng)的應(yīng)用.中國(guó)臨床保健雜志.2013年10月第16卷第5期.

[5]郭玲玲，吳巧鳳，李亮，盧圣鋒，袁成凱，彭靜，唐勇.基于NMR的代謝組學(xué)技術(shù)在疾病診斷研究中的應(yīng)用.現(xiàn)代診斷與治療.2007年4月.18(4).