鄧淑芳 吳巧鳳 楊明曉 陳 亮 陳 琳 賴禎宏 莊 藝 于 正 梁繁榮

(成都中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院，成都，610075)

代謝組學(xué)技術(shù)及其在針灸關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題研究中的應(yīng)用

鄧淑芳 吳巧鳳 楊明曉 陳 亮 陳 琳 賴禎宏 莊 藝 于 正 梁繁榮

(成都中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院，成都，610075)

隨著針灸現(xiàn)代化、國(guó)際化的發(fā)展，用現(xiàn)代科技手段闡明針灸經(jīng)典理論的科學(xué)內(nèi)涵成為世界傳統(tǒng)醫(yī)藥研究的重點(diǎn)，代謝組學(xué)是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分并被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，針灸與代謝組學(xué)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合成為必然。通過(guò)對(duì)代謝組學(xué)的研究方法、分析策略與技術(shù)及在針灸關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀等進(jìn)行分析與論述,提出將代謝組學(xué)技術(shù)引入針灸學(xué)研究，對(duì)于發(fā)展針灸理論、提高針灸臨床療效，促進(jìn)針灸學(xué)的現(xiàn)代化和國(guó)際化發(fā)展有著十分重要的科學(xué)意義和臨床實(shí)用價(jià)值。

代謝組學(xué)；針灸；作用機(jī)制；針灸現(xiàn)代化

代謝組學(xué)(Metabonomics/Metabolomics)是對(duì)某一生物、細(xì)胞在某一特定生理時(shí)期內(nèi)所有低分子量代謝產(chǎn)物同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析的一門科學(xué)，是繼基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)之后系統(tǒng)生物學(xué)的另一重要分支與研究領(lǐng)域，該研究具有整體性和動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)。隨著代謝組學(xué)在醫(yī)療、衛(wèi)生領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，針灸與代謝組學(xué)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合成為新的研究方向。大量研究表明，機(jī)體接受針灸刺激所產(chǎn)生的作用是多途徑、多環(huán)節(jié)、多層次、多靶點(diǎn)的整體性調(diào)節(jié)作用，與代謝組學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)有很大一致性,符合針灸研究需要，代謝組學(xué)借助現(xiàn)代分析技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)和生物信息學(xué)技術(shù)，從全局的角度揭示針灸的調(diào)節(jié)機(jī)制。因此，采用代謝組學(xué)技術(shù)研究針灸的基礎(chǔ)理論和作用機(jī)理，有望為針灸的治療效應(yīng)提供更符合機(jī)體實(shí)際情況的證據(jù)，為針灸的基礎(chǔ)研究提供指引和參考，揭示針灸現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵。

1 代謝組學(xué)研究的生物樣品及影響因素

代謝組學(xué)研究常用的生物樣本是生物體的各種體液，如血漿或血清、尿液、腦脊液、唾液等，以及生物組織樣品[1]，糞便提取物[2]，細(xì)胞提取液，細(xì)胞培養(yǎng)液等。

生物樣品的采集是代謝組學(xué)研究的初始步驟，生物樣本自身的質(zhì)量往往決定了代謝組學(xué)研究的可靠性和價(jià)值。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到代謝組學(xué)的影響因素，影響生物樣本質(zhì)量的主要因素包括樣本種類、采集時(shí)間、采集部位、樣本數(shù)、前處理方式等。如在研究人類樣本時(shí)，需考慮組間的性別、年齡、飲食、環(huán)境、運(yùn)動(dòng)[3]等；在選取實(shí)驗(yàn)動(dòng)物時(shí)應(yīng)選取品種、性別相同、周齡、體重相近的動(dòng)物[4-5]。

2 生物樣品的預(yù)處理

樣品的預(yù)處理是整個(gè)代謝組學(xué)研究中的重要內(nèi)容，應(yīng)該根據(jù)不同的化合物選擇不同的提取方法，并對(duì)提取條件進(jìn)行優(yōu)化，除去干擾雜質(zhì)，將樣品轉(zhuǎn)化為適合測(cè)定的物質(zhì)形式，以提高儀器檢測(cè)時(shí)的靈敏度和選擇性[6]?；诖x組學(xué)分析的系統(tǒng)性，整個(gè)提取和預(yù)處理樣品的操作過(guò)程應(yīng)盡可能保留和體現(xiàn)樣品中代謝物組分的完整信息[7]。

3 代謝組學(xué)的分析技術(shù)

目前，代謝組學(xué)主要的分析技術(shù)如核磁共振(NMR)、色譜、MS等在代謝組學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用[8]。表1列出了代謝組學(xué)分析技術(shù)部分典型研究案例。

表1 代謝組學(xué)分析技術(shù)的部分典型研究案例

3.1 NMR技術(shù) NMR是代謝組學(xué)應(yīng)用研究普遍的方法。NMR方法有如下優(yōu)點(diǎn)：1)無(wú)損傷性，既不會(huì)破壞樣品的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，也無(wú)輻射損傷；2)能夠在接近生理?xiàng)l件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在一定的溫度和緩沖液范圍內(nèi)選擇實(shí)驗(yàn)條件；3)可對(duì)樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)的檢測(cè);4)可設(shè)計(jì)多種編輯手段，實(shí)驗(yàn)方法靈活多樣；5)樣品處理簡(jiǎn)單，尿液和血清是經(jīng)常使用的樣品；6)NMR譜中信號(hào)強(qiáng)度與樣品濃度成正比，可以對(duì)代謝物進(jìn)行定量分析[9]，對(duì)所有化合物的靈敏度是一樣的。因此，NMR技術(shù)適合代謝產(chǎn)物中復(fù)雜混合成分的研究。

同時(shí)，NMR技術(shù)也有一定的缺點(diǎn)：1)與質(zhì)譜相比，其靈敏度低，對(duì)高通量差異較大的樣品同時(shí)檢測(cè)難度大，因此，在采集樣品時(shí)往往需要使用500MHz、600MHz甚至更高場(chǎng)強(qiáng)的NMR儀；2)核磁譜中內(nèi)源性物質(zhì)多，代謝物譜峰重疊嚴(yán)重，影響對(duì)代謝物的定性及定量分析；3)測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍窄；4)儀器的成本高。

劉等[10]通過(guò)核磁共振1H譜(1HNMR)技術(shù)檢測(cè)乳腺纖維瘤患者及乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌患者的血清代謝組特征，分別采用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判別法(OPLS-DA)分析二者之間的代謝差異，結(jié)果顯示與乳腺纖維腺瘤患者相比，浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌患者血清中脂質(zhì)、乳酸鹽、磷脂酰膽堿/甘油磷脂酰膽堿的含量升高，而谷氨酰胺、牛磺酸、肌酸和葡萄糖含量降低，兩種疾病在血清代謝組上具有明顯的代謝差異，這些具有明顯變化的代謝物可作為潛在血清代謝標(biāo)記物，為臨床區(qū)分良惡性腫瘤提供了參考。

3.2 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù) 與NMR相比，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)具有靈敏度高、分離效率高、分析時(shí)間短、處理樣品簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，可以對(duì)樣品進(jìn)行高通量分析。

3.2.1 GC-MS技術(shù) GC-MS是測(cè)量小分子代謝物的首選方法，尤其是初級(jí)代謝產(chǎn)物，如有機(jī)酸、氨基酸等，具有高精密度、靈敏度及耐用性[11]，與LC-MS相比，主要的優(yōu)勢(shì)在于有標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)輔助代謝物鑒定，易對(duì)代謝物進(jìn)行定性。

GC-MS不足之處在于只能對(duì)揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性好的組分進(jìn)行分析，由于大多數(shù)代謝產(chǎn)物是不能揮發(fā)的，不能直接進(jìn)樣分析，因此，對(duì)于難揮發(fā)或熱不穩(wěn)定的樣品要進(jìn)行衍生化處理，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的揮發(fā)性衍生物以滿足GC/MS檢測(cè)。如Zeng等[12]采用GC-MS檢測(cè)正常體重、超重和肥胖兒童的血漿樣本，通過(guò)分析代謝指紋圖譜發(fā)現(xiàn)這3組樣本的代謝模式是不同的，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的非相關(guān)線性判別分析和典型相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)了與肥胖相關(guān)的潛在生物標(biāo)志物。但在衍生化過(guò)程中，也極易出現(xiàn)分析結(jié)果的多變性，并使樣品的色譜圖復(fù)雜化，其中以重峰、多底物現(xiàn)象最為常見，這些現(xiàn)象影響后續(xù)數(shù)據(jù)處理，曲解生物標(biāo)記物和代謝通路，從而影響代謝組學(xué)結(jié)果生物意義的闡釋。Wang等[13]提出采用獨(dú)立成分分析方法，分解相互獨(dú)立的信號(hào)分量，有助于多種代謝物的鑒定。全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜(GC×GC-TOF/MS)適合于復(fù)雜樣品的分離分析。Hantao等[14]運(yùn)用GC×GC-TOF/MS對(duì)先天性新陳代謝異常患者尿液中的有機(jī)酸進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)某些特定的有機(jī)酸(如巴豆酰甘氨酸等)可以作為這種疾病診斷的標(biāo)志物，并且證明了GC×GC-TOF/MS用來(lái)定量分析的有效性。Zhang等[15]采用GC-MS結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析對(duì)飲食誘導(dǎo)的高脂血癥大鼠代謝物進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了潛在的生物標(biāo)記物有：β-羥基丁酸、酪氨酸和肌酸酐。這說(shuō)明利用代謝組學(xué)去識(shí)別病理生理狀態(tài)有可能建立一個(gè)新的早期診斷人類疾病的方法學(xué)。

GC-MS技術(shù)被廣泛運(yùn)用，許多計(jì)算機(jī)工具也隨之應(yīng)運(yùn)而生，其中，自動(dòng)質(zhì)譜圖解卷積系統(tǒng)(The Automated Mass Spectral Deconvolution System，AMDIS)是最常用的代謝物定性定量軟件。然而，AMDIS易出現(xiàn)假陽(yáng)性，并且沒有一個(gè)接口適合于高通量數(shù)據(jù)分析，盡管其他的計(jì)算機(jī)工具可以處理AMDIS的結(jié)果使其正常化，并可進(jìn)行代謝組學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，但GC-MS還沒有獨(dú)立的免費(fèi)軟件可以定性和定量代謝物。Aggio等[16]將MetaBox與AMDIS軟件進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估其實(shí)用性和潛力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MetaBox相對(duì)于AMDIS出現(xiàn)了較低的假陽(yáng)性率和假陰性率，并能夠報(bào)告出更高一些的與雌雄小鼠代謝相關(guān)的潛在生物標(biāo)志物。

3.2.2 LC-MS技術(shù) LC-MS適用樣品范圍較廣，現(xiàn)在大多數(shù)藥物和外源性代謝產(chǎn)物的研究都用此技術(shù)。與GC-MS相比，LC-MS具有分離效能高、分析速度快、檢測(cè)靈敏度高的特點(diǎn)，同時(shí)不受樣品揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性的限制，無(wú)需衍生化處理。LC-MS雖然缺少標(biāo)準(zhǔn)譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)，但可以通過(guò)它獲得代謝物精確的分子質(zhì)量數(shù)，在通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢測(cè)確定分子的結(jié)構(gòu)信息[17]。LC-MS主要的缺點(diǎn)是共流出峰間的離子抑制/誘導(dǎo)作用、基質(zhì)效應(yīng)等問(wèn)題。

于等[18]建立了大鼠膽汁中氧化白藜蘆醇的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS/MS)檢測(cè)方法，測(cè)定了灌胃給藥氧化白藜蘆醇50 mg·kg-1后不同時(shí)間段內(nèi)大鼠膽汁中的含量，0.5～1 h給藥后膽汁中的藥物排泄量最高，隨時(shí)間推移排泄量逐漸下降，12 h內(nèi)藥物總排泄量約為總給藥量的0.737%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LC-MS/MS分析方法耗時(shí)短(每個(gè)樣品僅用3 min),專屬性強(qiáng)，且準(zhǔn)確度和精確度均可滿足體內(nèi)藥物分析的要求。Kelly等[19-20]發(fā)展了一種基于酰胺柱或氨基柱HILIC分離結(jié)合正、負(fù)離子模式切換MRM檢測(cè)的靶向代謝組學(xué)方法，分析了血、尿、細(xì)胞及組織等樣本里的258種代謝物。此方法一次性可檢測(cè)的代謝物數(shù)目還可再擴(kuò)增，可達(dá)350個(gè)左右。Gaikwad等[21]結(jié)合液液萃取建立了乳腺組織中甾體化合物的LC-MS/MRM分析方法，該法可在12 min內(nèi)檢測(cè)女性乳腺組織中的100種甾體激素及其結(jié)合物，結(jié)合不同機(jī)制的色譜分離模式，可以擴(kuò)大靶向代謝組學(xué)的檢測(cè)覆蓋面，達(dá)到接近于非靶向代謝組學(xué)全譜檢測(cè)的效果。

可見，代謝組學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，不僅可用于輔助疾病的診斷，而且還可以評(píng)估疾病的臨床病程等，通過(guò)對(duì)代謝譜的了解，還可以揭示疾病的生理病理機(jī)制。盡管代謝組學(xué)技術(shù)仍存在自身缺點(diǎn)，但隨著社會(huì)的進(jìn)步和研究的深入，相信代謝組學(xué)也將迎來(lái)更為廣闊的前景。

4 代謝組學(xué)在針灸關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題研究中的應(yīng)用

4.1 代謝組學(xué)在針灸效應(yīng)機(jī)制中研究 針灸作為一種補(bǔ)充替代療法，越來(lái)越受到人們的青睞，但其分子機(jī)制和生物途徑仍不清楚，現(xiàn)代科學(xué)研究的證據(jù)不足，在一定程度上阻礙了針灸現(xiàn)代化的進(jìn)程。代謝組學(xué)是從尋找單一生物標(biāo)志物轉(zhuǎn)向?qū)ふ姨禺愋缘囊唤M代謝標(biāo)志物群，進(jìn)而反映檢測(cè)樣本中所有代謝物的信息，并且與當(dāng)代快速發(fā)展的代謝網(wǎng)絡(luò)研究相結(jié)合，契合了針灸多指標(biāo)、多層次、多靶點(diǎn)的研究需要，可對(duì)闡釋針灸效應(yīng)規(guī)律和生物學(xué)基礎(chǔ)提供有價(jià)值的信息。

韓等[22]基于四級(jí)桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜(Q-TOF)代謝組學(xué)方法，探討了脾虛型腸易激綜合征(IBS)患者隔藥灸臍法治療前后尿樣的代謝產(chǎn)物譜特征，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者的代謝譜發(fā)生了顯著性變化，其中變化較為顯著的是氨基酸、膽汁酸、兒茶酚胺類及內(nèi)源性大麻素代謝物，這些代謝物涉及到體內(nèi)的氨基酸代謝、神經(jīng)遞質(zhì)代謝及內(nèi)源性大麻素代謝等過(guò)程。Yan等[23]針刺足三里，顯著改變的五個(gè)代謝通路是：α-亞麻酸代謝，谷氨酸鹽和谷氨酸酯代謝，檸檬酸循環(huán)、丙氨酸和谷氨酸鹽代謝，以及維生素B6代謝途徑明顯被擾動(dòng)，還有53種不同的代謝產(chǎn)物被認(rèn)為與闡明足三里的生理基礎(chǔ)和機(jī)制相關(guān)，并提出尿液代謝譜是研究針灸分子機(jī)制的一種很有前途的方法。Zhang等[24]使用代謝組學(xué)的方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)卵巢切除術(shù)引起大鼠體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化，糖酵解，三羧酸循環(huán)，膽固醇和氨基酸代謝異常，而不管是使用穴位激光照射還是穴位埋線的方法都可以改善紊亂的代謝，且效果優(yōu)于激素治療。Wu等[25]通過(guò)基于NMR的代謝組學(xué)方法研究針刺的生物學(xué)效應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)針刺功能性消化不良患者可顯著改變亮氨酸/異亮氨酸、乳酸、葡萄糖的含量。Wu等[26]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)老化促進(jìn)小鼠血漿內(nèi)的乳酸鹽明顯減少，其他的改變包括二甲胺膽堿，葡萄糖升高，亮氨酸/異亮氨酸、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白/及低密度脂蛋白、3-羥基丁酸和氧化三甲胺減少。電針治療后，乳酸鹽、二甲胺膽堿和氧化三甲胺的含量上升。更有學(xué)者通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，針灸可以恢復(fù)代謝網(wǎng)絡(luò)。Wen等[27]采用基于超高效液相色譜-質(zhì)譜(UPLC-MS)代謝組學(xué)技術(shù)分析急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎大鼠的尿液和血漿，探討針刺治療急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的生物學(xué)效應(yīng)和潛在的機(jī)制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)針刺可以恢復(fù)代謝網(wǎng)絡(luò)，并認(rèn)為利用UPLC-MS代謝組學(xué)技術(shù)將為研究針刺治療急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的生物效應(yīng)提供一個(gè)獨(dú)特視角。楊等[28]運(yùn)用1H-NMR技術(shù)研究足陽(yáng)明經(jīng)穴位電針療法對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎大鼠大腦皮層代謝物的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電針干預(yù)后潰瘍性結(jié)腸炎大鼠模型腦皮質(zhì)中乳酸、谷氨酸、TC和VLDL均升高，而丙氨酸和LDL含量降低。這一結(jié)果表明，針刺治療潰瘍性結(jié)腸炎有其特定的代謝組學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)和機(jī)制。

以上證據(jù)表明利用代謝組學(xué)技術(shù)可以進(jìn)一步去理解疾病的發(fā)病機(jī)理以及針刺效應(yīng)的發(fā)揮，針灸的作用機(jī)制可能是對(duì)患者體內(nèi)紊亂的代謝途徑進(jìn)行良性調(diào)節(jié)，恢復(fù)了代謝網(wǎng)絡(luò)，針灸治療后引起的各類代謝物變化的作用可能與針灸提高大腦的能量代謝、蛋白合成及各種化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。

4.2 應(yīng)用代謝組學(xué)進(jìn)行經(jīng)穴效應(yīng)特異性研究 經(jīng)穴效應(yīng)特異性作為針灸經(jīng)典理論的核心和提高針灸療效的關(guān)鍵，已成為國(guó)際針灸研究最重要的熱點(diǎn)領(lǐng)域。因此，深入研究和闡明經(jīng)穴效應(yīng)特異性基本規(guī)律及其科學(xué)內(nèi)涵，符合我國(guó)衛(wèi)生事業(yè)和社會(huì)發(fā)展的重大需要。吳等[29]采用基于核磁共振(1HMR)和模式識(shí)別技術(shù)的代謝組學(xué)方法分別觀察針刺陽(yáng)明經(jīng)穴與他經(jīng)穴位對(duì)健康男性尿液代謝產(chǎn)物的影響，從針刺對(duì)機(jī)體代謝流影響的角度探討陽(yáng)明經(jīng)穴的特異性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)針刺陽(yáng)明經(jīng)穴對(duì)機(jī)體尿液代謝物的影響基本一致，均可以升高尿液中馬尿酸和氧化三甲胺的含量，降低甘氨酸含量，針刺陽(yáng)明經(jīng)穴與針刺陽(yáng)陵泉對(duì)尿液代謝物的影響差別不大，但與針刺委中后的差異明顯，從針刺對(duì)機(jī)體代謝譜影響的角度探討了陽(yáng)明經(jīng)穴的特異性。吳等[30]另一個(gè)研究發(fā)現(xiàn)針刺足三里、天樞、上巨虛對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎大鼠腦皮層代謝物有明顯影響，特別是對(duì)是對(duì)水溶性代謝物的影響更明顯，對(duì)脂溶性代謝產(chǎn)物影響較小，其中，乳酸、磷酸肌酸、N-乙酰天冬氨酰谷氨酸、低密度脂蛋白等代謝物是針刺經(jīng)穴作用的關(guān)鍵代謝物；而針刺非經(jīng)非穴對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎大鼠腦皮層代謝物的影響主要表現(xiàn)在γ-氨基丁酸、纈氨酸等，這些數(shù)據(jù)表明針刺非經(jīng)非穴的腦代謝與經(jīng)穴組存在著差異，提示采用經(jīng)穴針刺治療潰瘍性結(jié)腸炎具有一定的腦特異性代謝物質(zhì)基礎(chǔ)。

5 討論

目前，代謝組學(xué)研究日漸成熟，其關(guān)注的是各種代謝路徑底物和產(chǎn)物的小分子代謝物，反映細(xì)胞或組織在外界刺激或是遺傳修飾下代謝應(yīng)答的變化，可整體性反映機(jī)體的功能狀態(tài)，與針灸的整體性調(diào)節(jié)特點(diǎn)具有異曲同工之處。因此，我們認(rèn)為，將代謝組學(xué)技術(shù)引入針灸學(xué)研究，一則可以識(shí)別疾病潛在的生物標(biāo)志物，對(duì)病理生理過(guò)程有一個(gè)更深入的了解，二則可為針灸基礎(chǔ)研究提供更科學(xué)、更符合針灸作用規(guī)律的證據(jù)，并全面、系統(tǒng)地揭示針灸學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵，促進(jìn)針灸現(xiàn)代化。因此，代謝組學(xué)技術(shù)不僅可能成為中西醫(yī)溝通的紐帶，同時(shí)將是揭示中醫(yī)理論科學(xué)內(nèi)涵的有效工具。

隨著對(duì)代謝組學(xué)的深入研究，各種影響代謝組學(xué)研究的細(xì)節(jié)因素和技術(shù)瓶頸也逐步被揭示，怎樣保證代謝組學(xué)研究結(jié)果的可靠性、重現(xiàn)性、科學(xué)性是我們現(xiàn)在所面臨的“瓶頸問(wèn)題”。目前，用于代謝組學(xué)數(shù)據(jù)處理的商品化軟件應(yīng)運(yùn)而生。例如MetaboAnalyst、MZmine、XCMS等可處理GC/MS和LC/MS數(shù)據(jù)，MestreNova、XwinNMR、MesReC等可處理NMR數(shù)據(jù)。但研究發(fā)現(xiàn)，雖然這些軟件可以被用來(lái)處理數(shù)據(jù)，但其科學(xué)性值得探究。Koh等[31]基于GC/MS代謝組學(xué)技術(shù)，通過(guò)Calibration feature、Statistical Compare、MetAlign、MZmine這幾種軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，比較不同軟件的峰對(duì)齊準(zhǔn)確度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同軟件準(zhǔn)確度都不能達(dá)到100%，且存在差異，對(duì)實(shí)際生物樣本數(shù)據(jù)處理后所構(gòu)建的OPLS-DA模型的預(yù)測(cè)能力也存在差異。因此，在實(shí)際工作中，我們需慎重選擇合適的軟件處理數(shù)據(jù)，并在軟件處理的基礎(chǔ)上，更應(yīng)仔細(xì)核對(duì)信息，以確保代謝組學(xué)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

此外，代謝組學(xué)作為系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分，其研究領(lǐng)域、研究思路及研究技術(shù)都有待開拓和創(chuàng)新，如將細(xì)胞、動(dòng)物研究所獲得的研究結(jié)論充分的轉(zhuǎn)化到人體樣本研究中；將代謝組學(xué)的數(shù)據(jù)與其他組學(xué)(如蛋白組學(xué)、基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等)多組學(xué)數(shù)據(jù)融合，并與臨床相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)合，以此發(fā)現(xiàn)包含了不同數(shù)據(jù)內(nèi)容的復(fù)合生物標(biāo)志物；開發(fā)更有效的代謝組學(xué)數(shù)據(jù)分析技術(shù)等等。因此，我們相信，將代謝組學(xué)技術(shù)與針灸研究有機(jī)結(jié)合，在針灸基礎(chǔ)與臨床研究的思路與方法上有所創(chuàng)新，隨著技術(shù)的進(jìn)步和成熟，針灸與以代謝組學(xué)為核心的系統(tǒng)生物學(xué)結(jié)合，將會(huì)對(duì)針灸的現(xiàn)代化研究帶來(lái)新的突破。

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(2015-03-02收稿 責(zé)任編輯：洪志強(qiáng))

Applying Metabolomics Technology in Solving Scientific Problems of Acu-moxibustion

Deng Shufang, Wu Qiaofeng, Yang Mingxiao, Chen Liang， Chen Lin, Lai Zhenhong，Zhuang Yi, Yu Zheng, Liang Fanrong

(AcupunctureandMoxibustionCollege,ChengduUniversityofTCM,Chengdu610075,China)

With the modernization and globalization of acupuncture and moxibustion, scientifically explaining the classical theory of acupuncture and moxibustion becomes one of the focus of the traditional medicine researches. Metabonomics is an important method of systematic biology and has been widely applied in many fields. Recently, it is an inevitable trend to combine acupuncture and moxibustion and metabonomics to investigating the mechanism of acupuncture. In this review, we summarized the advanced detecting methods of metabonomics, the analysis strategies and software of metabonomics and its current application status in the key scientific problems of acupuncture and moxibustion. In conclusion, we believe that metabonomic method will bring new directions for acupuncture research as well as clinic practice, in supportive of its modernization and globalization.

Metabonomics; Acupuncture; Mechanism; Modernization of Acupuncture

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(編號(hào)：2012CB518500)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：81373737)

鄧淑芳(1988—)，女，碩士研究生在讀，研究方向：經(jīng)穴效應(yīng)循經(jīng)特異性規(guī)律及關(guān)鍵影響因素基礎(chǔ)研究，E-mail:405144142@qq.com

梁繁榮(1956—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：經(jīng)穴效應(yīng)特異性規(guī)律的臨床與基礎(chǔ)研究，E-mail：acuresearch@126.com

R245-3

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2015.04.002