胡 聰，吳琳靜，熊印華, 2，湯喜蘭, 2，余雪純，鄧思雨

(1. 江西科技師范大學(xué)藥學(xué)院， 2. 江西省藥物分子設(shè)計與評價重點實驗室，江西 南昌 330013)

肝臟是機體中一個重要的實質(zhì)性代謝器官，同時發(fā)揮著造血、分泌膽汁、凝血、免疫、解毒等多種生理功能。近年來，隨著人們生活水平的提高和生活方式的轉(zhuǎn)變，肝臟疾病患病人數(shù)持續(xù)增多，以酒精性肝損傷、藥源性肝損傷、膽汁郁積、肝炎、肝硬化、脂肪肝和肝癌較為常見，對人類的健康構(gòu)成了極大的威脅，肝臟疾病的早診斷、早治療是減輕患者痛苦、挽救患者生命的關(guān)鍵。脂質(zhì)組學(xué)于2003年首次被提出，作為代謝組學(xué)的主要分支之一，旨在通過各種方法對生物體液、組織以及細胞中的脂質(zhì)進行研究，探究不同疾病或藥物干擾狀態(tài)下的機體脂質(zhì)代謝變化，從脂質(zhì)代謝網(wǎng)絡(luò)角度研究疾病的可能發(fā)生機制和藥物的作用機制，尋找能夠表征疾病或藥物干預(yù)的關(guān)鍵脂質(zhì)生物標志物。近年來，隨著高效、高通量和高靈敏分析方法的產(chǎn)生，脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各種肝臟疾病的研究，在肝臟疾病的生物標志物篩選和發(fā)病機制等研究中發(fā)揮著巨大的作用。

1 脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)

1.1 樣品處理技術(shù)樣品在進行脂質(zhì)組學(xué)分析之前，常需運用適當?shù)姆椒▽悠愤M行前處理，除去樣品中的干擾物質(zhì)，將所需脂質(zhì)的特異性提取出來。樣品的前處理方法是影響脂質(zhì)組學(xué)分析的關(guān)鍵步驟，較大程度決定著實驗的靈敏度和可靠性。脂質(zhì)組學(xué)的前處理技術(shù)主要包括液液萃取、固相萃取、固相微萃取、超臨界流體萃取、微波輔助萃取和超聲輔助萃取等，而處理方法的選擇需要充分考慮實驗研究策略的要求，如：液液萃取可提取出較為全面的脂質(zhì)分子，適用于非靶向全脂分析；固相萃取過程使樣品經(jīng)過分離與富集步驟，進一步除去干擾物質(zhì)，提高被分析物的濃度，更適用于某一類或某幾類脂質(zhì)分子的靶向代謝組學(xué)分析。為了選擇適合自己研究目的的提取方法，脂質(zhì)組學(xué)常用的提取方法優(yōu)缺點及應(yīng)用實例總結(jié)于Tab 1。

1.2 樣品分析技術(shù)由于脂類化合物的多樣性和生物樣品基質(zhì)的復(fù)雜性，導(dǎo)致常規(guī)的分析技術(shù)不能滿足脂質(zhì)組學(xué)分析的要求。在脂質(zhì)組學(xué)中，色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)因其高靈敏度和高通量的特點已成為了脂質(zhì)組學(xué)的主要分析手段，紅外光譜和拉曼光譜，由于其對脂質(zhì)的分離能力有限和定性能力不足、檢測靈敏度低等缺點，在脂質(zhì)組學(xué)的研究中應(yīng)用得較少。對于核磁共振，雖然其具有簡單、快速和重現(xiàn)性好等優(yōu)點，但因其低的分辨率和低的靈敏度，也較少的應(yīng)用于脂質(zhì)組學(xué)研究。為了更好的為待測樣本選擇合適的分析手段，脂質(zhì)組學(xué)中常用的分析技術(shù)總結(jié)于Tab 2。

2 脂質(zhì)組學(xué)與肝臟疾病的研究

2.1 酒精性肝損傷隨著社會經(jīng)濟迅速發(fā)展和人們生活水平的提高，我國酒產(chǎn)量及消耗量大幅度提升，酒精性肝病已成為我國繼病毒性肝炎之后的第二大肝臟疾病，而酒精性肝損傷的研究和防治已成為了當今醫(yī)學(xué)研究的熱點。通過脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)已確定血清中與酒精性肝病相關(guān)的特定脂質(zhì)，其中癸三烯酸能準確的鑒定酒精性肝損傷帶來的肝硬化，靈敏度和精密度均為100%。Cai等[1]使用50%乙醇灌胃大鼠誘導(dǎo)酒精性肝損傷，利用超高效液相色譜-四極桿-飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用(UPLC-Q-TOF-MS)結(jié)合多元統(tǒng)計學(xué)分析技術(shù)對肝損傷大鼠的血清進行組學(xué)分析，鑒定了5種能夠表征大鼠酒精性肝損傷的脂質(zhì)生物標志物：棕櫚酸、油酸、磷脂酰膽堿(phosphatidylcholine，PC)(36 ∶4)、溶血磷脂酰乙醇胺(lysophosphatidylethanolamine，LPE)(16 ∶0)和LPE(18 ∶0)，與正常對照組相比，這些標志物水平在酒精性肝損傷大鼠中均顯著升高。Fernando等[2]以Lieber-DeCarli酒精液體飼料喂養(yǎng)大鼠3個月誘導(dǎo)大鼠肝損傷，采用核磁共振氫譜(1H-NMR)技術(shù)對血漿和肝臟進行脂質(zhì)組學(xué)分析，研究發(fā)現(xiàn)肝損傷大鼠出現(xiàn)輕度炎癥和氧化應(yīng)激，與對照相比，脂質(zhì)代謝譜發(fā)生明顯分離，肝臟和血漿中的FAs和甘油三酯(triglycerides, TGs)顯著增加，PCs明顯減少。Gao等[3]對酒精性肝炎患者的血清和糞便中ω-6花生四烯酸、ω-3二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸的氧化脂質(zhì)進行了分析，研究結(jié)果顯示，酒精性肝炎患者血清代謝譜明顯偏離正常組，并在糞便和血清中分別篩選得到了7種和9種能夠表征酒精性肝臟疾病的脂質(zhì)生物標志物。Li等[4]利用食用酒灌胃裸鼠誘導(dǎo)酒精性肝損傷，采用UPLC-Q-TOF-MS分析血清樣品中的代謝物，對采集的數(shù)據(jù)進行主成分分析和正交偏最小二乘判別分析，識別潛在的酒精性肝損傷生物標志物，研究結(jié)果表明，肝損傷組小鼠的鞘脂代謝和甘油磷脂代謝發(fā)生異常，與正常組相比，肝損傷組小鼠血清中的PCs水平和含多不飽和FAs的溶血磷脂酰膽堿(lysophosphatidylcholines，LPCs)水平明顯升高，而部分鞘磷脂(sphingomyelins，SMs)和含有飽和或單不飽和FAs的LPCs則降低，尋找得到了4種能夠表征裸鼠酒精性肝損傷的生物標志物包括LPC(16 ∶0)、LPC(18 ∶0)、LPC(20 ∶1)和LPC(20 ∶3)。酒精的攝入會導(dǎo)致腸道菌群紊亂，長期飲酒除了會抑制腸道菌群產(chǎn)生短鏈FAs和飽和長鏈FAs造成FA代謝紊亂外，還會導(dǎo)致微生物代謝產(chǎn)物與乳酸菌水平降低，造成酒精性菌群紊亂，進而引發(fā)腸道炎癥和酒精性肝損傷。

Tab 1 The main extraction methods of lipidomics

Tab 2 The main analytical techniques for lipidomics

2.2 藥源性肝損傷肝臟是藥物攝取和代謝的主要場所，也是藥源性損傷的主要靶器官之一。迄今為止，可造成肝臟損傷的藥物多達1 100多種，而由藥源性肝損傷所誘發(fā)的死亡逐年增加，藥源性肝損傷已成為了藥物從醫(yī)藥市場撤回、被限制使用或被拒批的重要原因。Xiong等[5]利用對乙酰氨基酚(acetaminophen, APAP)誘導(dǎo)大鼠肝損傷，利用GC-MS等代謝組學(xué)手段測定大鼠血清中18種非酯化FAs和酯化FAs，結(jié)果表明APAP組大鼠血清中7種非酯化FAs和14種酯化FAs水平明顯高于對照組，并通過多元統(tǒng)計學(xué)分析方法確定了非酯化FAs：油酸、亞油酸、二十二碳六烯酸和花生四烯酸可作為APAP肝損傷的潛在生物標志物。此外，李修龍等[6]還利用超高效液相色譜-四級桿-靜電場軌道阱質(zhì)譜聯(lián)用對APAP肝損傷大鼠的血清進行了非靶向代謝組學(xué)分析，共找出了45種差異代謝物，主要為磷脂、鞘脂和脂肪酸類化合物，并通過進一步分析發(fā)現(xiàn)甘油磷脂代謝和鞘脂代謝紊亂是APAP致肝損傷的重要原因。Saito等[7]利用他莫昔芬灌胃大鼠誘導(dǎo)大鼠肝臟磷脂沉積癥(hepatic phospholipidosis，PLD)，采用脂質(zhì)組學(xué)手段比較空白組和他莫昔芬給藥組大鼠血漿和肝臟中的脂質(zhì)代謝譜變化，確定兩組之間的差異，研究發(fā)現(xiàn)血漿中25種脂質(zhì)，肝臟中45種脂質(zhì)在空白組和他莫昔芬給藥組中發(fā)生顯著性差異化，在這些脂質(zhì)中，含花生四烯酸的PCs如PC(17 ∶0/20 ∶4)和PC(18 ∶1/20 ∶4)在他莫昔芬給藥組血漿和肝臟中均普遍降低，而肝臟中的其他磷脂，如磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamines，PEs)(18 ∶1/18 ∶1)和磷脂酰肌醇(phosphatidylinositols，PIs)(18 ∶0/18 ∶2)則明顯升高，此外還發(fā)現(xiàn)，在PLD前期，肝臟病理改變之前，含有花生四烯酸的PCs和一些磷酸甘油脂已經(jīng)發(fā)生改變，提示含有花生四烯酸的PCs可能作為他莫昔芬誘導(dǎo)的PLD的新的早期生物標志物。近年來，中藥所致的藥物性肝損傷的報道日益增多，已占到臨床藥物性肝損傷總病例的45.43%，脂質(zhì)組學(xué)借助現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，從研究生物體整體代謝變化出發(fā)，快速評價中藥毒性、分析其作用的機制、確定早期生物標志物，在中藥肝毒性的研究中發(fā)揮著巨大的作用。Qu等[8]利用高效液相-三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS/MS)及多元統(tǒng)計學(xué)分析方法對雷公藤誘導(dǎo)肝損傷小鼠肝和血漿中的鞘脂進行了組學(xué)分析。研究結(jié)果表明，與正常組小鼠相比，雷公藤組小鼠肝臟和血漿中的神經(jīng)酰胺、SMs和鞘氨醇的總體水平均升高，而二氫神經(jīng)酰胺和己糖神經(jīng)酰胺的總體水平下降，通過正交偏最小二乘法在肝臟中篩選得到了11種生物標志物包括4種神經(jīng)酰胺，4種二氫神經(jīng)酰胺和3種SMs；在血漿中篩選得到了9種生物標志物包括3種神經(jīng)酰胺，4種己糖神經(jīng)酰胺和2種SMs，其中1-磷酸鞘氨醇和SM(d18 ∶1/18 ∶0)為肝臟和血漿中的共同生物標志物。熊印華等[9]利用GC-MS等脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)從FA代謝輪廓的角度評價了黃藥子乙醇提取物(ethanol extraction，ET)和單體化合物黃獨素B(diosbulbin B，DB)致大鼠的肝毒性。研究表明ET和DB組的大鼠血清FA代謝輪廓與空白組均發(fā)生明顯偏離，通過多元統(tǒng)計學(xué)分析發(fā)現(xiàn)花生四烯酸和二十二碳六烯酸與ET和DB的肝毒性作用密切相關(guān)，可作為評價ET和DB致肝損傷的生物標志物，進一步研究推測，ET和DB的肝毒性作用可能是通過激活花生四烯酸的炎癥級聯(lián)代謝通路產(chǎn)生大量的炎癥因子使肝臟細胞炎性浸潤實現(xiàn)的。從FA代謝輪廓角度，熊印華等[10]又對川楝子的肝毒性進行了評價，研究表明給藥川楝子水提醇沉物后的小鼠血清FA代謝輪廓明顯偏離正常水平，棕櫚油酸、十八碳烯酸和花生四烯酸可作為評價川楝子肝毒性的生物標識物。

2.3 病毒性肝炎病毒性肝炎是一種由肝炎病毒引起的以肝臟病變?yōu)橹鞯膫魅静。壳耙驯还J的有甲、乙、丙、丁、戊五種肝炎病毒，除乙型肝炎病毒為DNA病毒外，其余均為RNA病毒。據(jù)報道，全球每年約有134萬人死于不同類型的病毒性肝炎感染，而在我國，病毒性肝炎已成為了我國第一大肝臟疾病和第一大法定傳染病，2015年調(diào)查顯示，病毒性肝炎病例數(shù)量占42種法定傳染病病例的40.01%，其中乙型肝炎(hepatitis B virus，HBV)和丙型肝炎(hepatitis C virus，HCV)為最常見的病毒性肝炎。楊蕊旭等[11]利用超高效液相色譜-三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用(UPLC-MS/MS)結(jié)合正交偏最小二乘判別分析法對慢性HBV患者和健康志愿者的血清脂質(zhì)代謝特征進行了研究，研究發(fā)現(xiàn)慢性HBV患者與健康志愿者的脂質(zhì)代謝輪廓發(fā)生明顯偏離，并篩選得到了64種與慢性HBV患者細胞凋亡、增生、抗氧化能力改變有關(guān)的，可能作為診斷HBV的脂質(zhì)標志物，這些脂質(zhì)主要涉及磷脂分布代謝和TG、鞘脂、縮醛磷脂以及FA等代謝。Yao等[12]基于高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS)等脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)，對慢性HBV急性肝功能惡化患者和健康者的血清進行了代謝組學(xué)分析，鑒定出了能夠表征慢性HBV的4種脂質(zhì)生物標志物：LPC(18 ∶0)、LPC(16 ∶0)、LPC(18 ∶1)、LPC(18 ∶2)。Sun等[13]利用超高效液相色譜-高清晰度質(zhì)譜聯(lián)用(UPLC-HDMS)技術(shù)結(jié)合多元統(tǒng)計學(xué)分析方法在對感染丙型肝炎病毒樹鼩的初步研究中表明，丙型肝炎病毒感染激活了一系列與醚脂代謝、甘油磷脂代謝、花生四烯酸代謝有關(guān)的因子，通過比較HCV感染和未感染樹鼩的整體代謝譜發(fā)現(xiàn)共有38種代謝物發(fā)生了顯著變化，其中13種減少，25種增加，通過基因芯片的顯著性分析法篩選出了能夠表征HCV的3種脂質(zhì)生物標志物：LPC(16 ∶0)、LPE(16 ∶0)和花生四烯酸。Khedr等[14]利用液相色譜-離子阱質(zhì)譜(LC-IT-MS)和液相色譜-三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS/MS)研究了健康志愿者和登革熱(dengue fever，DF)、HBV、HCV患者的血清磷脂譜，對血清中的LPCs、PCs、溶血磷脂酰肌醇(lysophosphatidylinositols，LPIs)、PIs、PEs和絲氨酸磷脂進行了鑒定與定量分析，研究發(fā)現(xiàn)在DF、HBV、HCV患者血清中明顯降低的PI(38 ∶4)、PI(36 ∶4)、PI(36 ∶2)和顯著升高的LPI(16 ∶0)可作為區(qū)分3種疾病組與健康受試者的潛在生物標志物。此外，還發(fā)現(xiàn)LPI(18 ∶0)和LPI(16 ∶0)可用于DF和HBV的鑒別，LPC(16 ∶0)、LPC(18 ∶0)和PC(36 ∶4)可用于HCV和DF的鑒別，而LPI(18 ∶0)、PI(38 ∶4)和LPI(16 ∶0)可用于HCV和HBV的鑒別。

2.4 膽汁郁積膽汁淤積是由于膽汁分泌及排泄障礙引起的一種病理生理過程，表現(xiàn)為肝臟以及體循環(huán)內(nèi)膽酸、膽固醇及膽紅素等膽汁成分的過度堆積，會對肝細胞及機體造成損傷，長期持續(xù)的膽汁淤積將惡化為肝纖維化甚至肝硬化。Annika等[15]利用代謝組學(xué)技術(shù)對原發(fā)性硬化性膽管炎(primary sclerosing cholangitis，PSC)和繼發(fā)性硬化性膽管炎(secondary sclerosing cholangitis，SSC)患者的肝內(nèi)膽汁進行了磷脂代謝輪廓分析，研究發(fā)現(xiàn)SSC和PSC患者肝內(nèi)磷脂代謝輪廓變化相近且均明顯偏離正常組，與SSC相比，在PSC中PC(36 ∶3)和LPC(18 ∶2)明顯升高，LPC(16 ∶0)明顯降低，而其它磷脂無明顯差異，提示這些變化的磷脂可作為區(qū)分SSC和PSC的生物標志物。Wang等[16]利用UPLC-Q-TOF-MS等技術(shù)對α-萘基異硫氰酸酯(α-naphthyl isothiocyanate，ANIT)誘導(dǎo)的肝內(nèi)膽汁淤積大鼠血清進行了脂質(zhì)組學(xué)分析，研究發(fā)現(xiàn)ANIT誘導(dǎo)的肝內(nèi)膽汁淤積大鼠血清中多種脂質(zhì)成分明顯升高包括PCs、LPCs和SMs，其中PC(16 ∶0/20 ∶4)和PC(16 ∶0/22 ∶6)在給藥后10 h顯著升高；LPC(18 ∶2)和PC(16 ∶0/18 ∶2)在給藥后3 h顯著升高；PC(18 ∶1/16 ∶0)在給藥后20 h顯著升高，而LPC(18 ∶1)和SM(18 ∶1/16 ∶0)則在給藥后40 h和48 h顯著升高，并通過進一步分析發(fā)現(xiàn)膽堿激酶、鞘磷脂磷酸二酯酶和硬脂酰輔酶A去飽和酶1基因表達的改變是引起脂質(zhì)譜變化的主要原因，提示ANIT引發(fā)的脂質(zhì)代謝紊亂可能是ANIT誘導(dǎo)小鼠肝內(nèi)膽汁淤積的潛在發(fā)病機制。原發(fā)性膽汁性膽管炎(primary biliary cholangitis，PBC)和PSC都是慢性膽汁淤積性肝病，區(qū)分PBC和PSC是對癥治療的關(guān)鍵，Bell等[17]對PBC、PSC及健康者血清進行代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，PBC和PSC患者的脂質(zhì)代謝、炎癥和脂質(zhì)過氧化有關(guān)的代謝物與健康者相比有顯著差異，并鑒定出能夠區(qū)分PBC和PSC的2種生物標志物：13-羥基十八烯酸和9-羥基十八烯酸。自身免疫性肝炎(autoimmune hepatitis，AIH)由于與PBC具有共同的非特異性癥狀以及重疊的血清學(xué)和組織學(xué)特征常與PBC相混淆。Lian等[18]利用UPLC-MS對PBC患者、AIH患者和健康人的血清樣品進行分析，與健康對照組相比，AIH組和PBC組游離FAs、PCs、LPCs、SMs均明顯降低；而與PBC組相比，AIH組的游離FAs、PCs、LPCs和SMs也均顯著下調(diào)，通過主成分分析結(jié)合偏最小二乘判別分析和正交偏最小二乘判別分析發(fā)現(xiàn)，健康對照組、AIH組和PBC組的脂質(zhì)代謝譜發(fā)生明顯偏離，并鑒定了4組能夠區(qū)分AIH和PBC的生物標志物，包括3種游離FAs、9種PCs、2種LPCs和1種SM。

2.5 肝纖維化和肝硬化肝纖維化是一個病理生理過程，是指由各種致病因子如肝炎或慢性酒精中毒等所致的肝內(nèi)結(jié)締組織異常增生。METAVIR評分系統(tǒng)將肝纖維化程度分為F0～F4五個等級，F(xiàn)0為無肝纖維化，≥ F1為輕度肝纖維化，≥ F2為中度肝纖維化，≥ F3為重度肝纖維化，F(xiàn)4為肝硬化。肝纖維化也可根據(jù)肝組織炎癥活動度(具體而言，壞死性炎癥損傷的強度)分為A0到A3四個等級：A0=沒有活動，A1=輕度活動，A2=中等活動，A3=重度活動。Ishikawa等[19]采用LC-MS對四氯化碳和氯莫司汀誘導(dǎo)的中心性小葉纖維化和膽管纖維化大鼠模型的血漿進行了脂質(zhì)組學(xué)分析，探討兩種不同類型肝纖維化的血脂譜，實驗共鑒定和測定了228種脂質(zhì)包括97種磷脂，23種鞘脂和108種中性脂，主成分分析表明，兩種肝纖維化大鼠的血脂譜與相應(yīng)對照組大鼠均發(fā)生明顯分離，與四氯化碳對照組相比，四氯化碳組中LPCs、PCs、二酰甘油和TGs的總體水平降低；而與氯莫司汀對照組相比，氯莫司汀組中膽固醇酯、LPCs、LPEs、PCs、PIs、SMs和高不飽和TGs的總體水平升高，并通過進一步分析尋找得到了6種變化趨勢相反的共同潛在生物標志物，包括LPC(18 ∶3)、LPC(20 ∶4)、LPC(22 ∶6)、PC(38 ∶6)、PC(40 ∶8)和PC(42 ∶10)。Huang等[20]采用UPLC-Q-TOF-MS對肝硬化患者的糞便進行代謝組學(xué)研究，研究發(fā)現(xiàn)肝硬化患者糞便中的LPCs和FAs較健康者顯著增加，并通過篩選得到了能夠表征肝硬化的4種脂質(zhì)生物標志物包括LPC(16 ∶0)、LPC(18 ∶0)、LPC(18 ∶1)和LPC(18 ∶2)。肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是世界上最常見的惡性腫瘤之一，與肝硬化實屬兩種疾病，但這兩種疾病的癥狀在晚期才表現(xiàn)出不同，因此，尋找能夠區(qū)分肝癌和肝硬化的早期生物標志物是具有重要的臨床意義的。Ressom等[21]采用UPLC-Q-TOF-MS對HCC早期患者和肝硬化患者血清中代謝物進行了分析，研究發(fā)現(xiàn)，HCC早期患者血清中參與鞘脂代謝和磷脂分解代謝的代謝物較肝硬化患者顯著升高，其中鞘氨醇-1-磷酸和LPC(17 ∶0)可作為區(qū)分HCC和肝硬化的標志物。此外，辛酸、癸酸和油酸對HCC和肝硬化也有著較強的鑒別能力。

2.6 非酒精性脂肪肝病非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD)是目前臨床上最為常見的肝病之一，包括單純性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver，NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis，NASH)及NASH相關(guān)肝硬化3種病理類型。近年來，人們生活水平在不斷提高的同時，NAFLD的發(fā)病率也在逐年增加，且發(fā)病年齡逐漸降低，因此研究NAFLD的發(fā)病機制，尋找NAFLD的生物標志物是至關(guān)重要的。美國一項研究對 NAFL、NASH和健康者的血漿脂質(zhì)譜進行了比較，研究結(jié)果顯示NAFL和NASH患者的單不飽和FAs或多不飽和FAs濃度明顯高于健康者，而花生四烯酸的非酶氧化產(chǎn)物11-羥基二十碳四烯酸(hydroxyeicosatetraenoic acid，HETE)則僅在NASH中顯著增加，此外還發(fā)現(xiàn)NAFL向NASH病變的過程中5-HETE、8-HETE和15-HETE濃度逐漸增加[22]。Rohit等[23]采用LC-MS/MS對NASH、NAFL患者和正常健康志愿者血漿中的26種類二十烷酸進行分析，尋找得到了能夠區(qū)分NASH和NAFL的9種生物標志物，其中11, 12-二羥基二十碳三烯酸的鑒別能力最佳。Chiappini等[24]對正常人、NASH患者的肝活檢組織進行了全面的脂質(zhì)組學(xué)分析，基于隨機森林的機器學(xué)習(xí)方法得到了32種能夠以100%敏感性和特異性區(qū)分NASH的脂質(zhì)，主要為磷脂、鞘脂、FAs和TGs，并在另一組NASH患者中驗證了這些標志物的鑒別能力。此外，通過進一步分析還發(fā)現(xiàn)在NASH患者和小鼠模型的FA合成通路中去飽和酶FADS1的活性明顯降低，其活性降低是導(dǎo)致通路上游FAs積累、下游FAs缺乏、磷脂合成受損的重要原因。Tanaka等[25]使用UPLC-Q-TOF-MS對以膽堿蛋氨酸缺乏食物誘導(dǎo)的NASH小鼠進行脂質(zhì)組學(xué)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在NASH大鼠中磷脂代謝和脂肪酸代謝被破壞，與對照組相比，NASH小鼠血清中LPC(16 ∶0)、LPC(18 ∶0)、LPC(18 ∶1)明顯減少，12-HETE顯著增加，通過進一步研究發(fā)現(xiàn)該情況可能是肝臟中炎癥信號增強引起。

2.7 肝癌肝癌是世界范圍內(nèi)最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率和死亡率居高不下，死亡率占全球惡性腫瘤死亡率的第3位，并且呈全球性增長趨勢，而在我國每年約有38.3萬人死于肝癌，占全球肝癌死亡病例數(shù)的50%以上。Li等[26]采用UPLC-Q-TOF-MS和基質(zhì)輔助激光解吸離子化-傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀(MALDI-FTICR-MS)對腫瘤切除手術(shù)的肝癌患者的肝癌組織進行脂質(zhì)組學(xué)研究，研究發(fā)現(xiàn)在肝癌組織中SMs水平顯著上調(diào)，神經(jīng)酰胺顯著下調(diào)，除了TG(56 ∶5)和TG(56 ∶4)外，雙鍵數(shù) ≥ 2的TGs較正常肝組織均明顯減少，而雙鍵數(shù) < 2的TGs則明顯增加，通過進一步研究還發(fā)現(xiàn)，病情越嚴重的肝癌患者的飽和TGs濃度越高，多不飽和TGs濃度越低。鞘脂是癌癥的關(guān)鍵信號脂質(zhì)，已經(jīng)證實中性SMase-2(nSMase-2)是一種由SM產(chǎn)生的神經(jīng)酰胺酶，是肝癌的潛在抑制因子，研究表明27.3%的nSMase-2缺陷老年雄性小鼠肝癌細胞發(fā)生自發(fā)性生長，脂質(zhì)組學(xué)分析顯示癌變組織中SMs明顯增加，這表明nSMase2缺乏與肝癌細胞的生長密切相關(guān)[27]。Patterson等[28]基于超UPLC-Q-TOF-MS技術(shù)對肝硬化和肝癌患者的血漿進行脂質(zhì)組學(xué)分析，研究發(fā)現(xiàn)與肝硬化患者相比，肝癌患者中的LPC(14 ∶0)、LPC(20 ∶3)和LPC(22 ∶ 6)的水平明顯下降；與健康者相比，肝癌患者中LPC(14 ∶0) 、LPC(16 ∶0)、LPC(18 ∶1)、LPC(20 ∶2)、LPC(20 ∶3)、LPC(20 ∶4)、LPC(20 ∶5)的濃度明顯下降，提示LPCs與肝癌密切相關(guān)。Wang等[29]采用LC-MS技術(shù)對60例經(jīng)手術(shù)病理證實的HCC患者進行TNM分期研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與非I期患者相比，Ⅰ期患者血清中的LPC(18 ∶0)、LPE(16 ∶0)和十四烷酸水平顯著升高；與Ⅰ期患者血清相比，Ⅱ期患者血清中LPE(18 ∶2)和LPC(22 ∶6)水平顯著升高，提示HCC患者血清中的這些差異代謝物有可能作為HCC臨床分期的生物標志物。Zhou等[30]對肝癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)時間進行了研究，發(fā)現(xiàn)較早復(fù)發(fā)的患者血清中LPCs、LPEs含量明顯低于較晚復(fù)發(fā)的患者，揭示LPCs、LPEs下調(diào)可能與肝癌的發(fā)展密切相關(guān)。

3 討論

實驗人員的操作差異、實驗對象的個體差異和實驗條件的環(huán)境差異等都會影響肝臟疾病的脂質(zhì)組學(xué)研究結(jié)果，這就導(dǎo)致同種肝臟疾病，即使分析手段相同，但不同學(xué)者也會得出不同的脂質(zhì)組學(xué)研究結(jié)果，如在酒精性肝損傷的研究中，Cai等[1]和Li等[4]均使用UPLC-Q-TOF-MS對模型鼠的血清進行代謝組學(xué)分析，后者實驗篩選出的標志物有4種且均為LPCs，而前者篩選出的生物標志物有5種，但均不為LPCs，其中2種FAs、2種LPEs和1種PC，而這些差異產(chǎn)生的原因可能是模型鼠的種類不同，樣品前處理方法不同等導(dǎo)致的。同樣，即使是相同模型、相同樣本，同一學(xué)者使用 不同儀器得出來的分析結(jié)果也會有差異。這些差異的產(chǎn)生是不可避免的，但我們可以通過增加相關(guān)肝臟疾病的脂質(zhì)組學(xué)研究，對不同的實驗結(jié)果進行整合分析，篩選出出現(xiàn)頻率高的脂質(zhì)標志物作為核心標志物，再通過后期的實驗驗證其可靠性及準確度等，挖掘出能夠應(yīng)用于臨床的標志物。

不同的肝臟疾病有著不同的臨床特征或病理特征，其脂質(zhì)代謝輪廓也有所差異。但由于肝臟疾病的發(fā)病機制是復(fù)雜的，不同的肝臟疾病會存在著交叉的發(fā)病機制，在脂質(zhì)組學(xué)中表現(xiàn)為部分相同的脂質(zhì)代謝紊亂，因此研究者們會在不同的肝臟疾病中篩選出相同的脂質(zhì)標志物，如LPC(16 ∶0)可作為酒精性肝損傷、HBV、HCV、PSC、肝硬化、NASH和肝癌的共同生物標志物，而花生四烯酸可作為酒精性肝損傷、HCV、NASH和大多數(shù)藥源性肝損傷的標志物。想要區(qū)分不同的肝臟疾病，則需選取不同肝臟疾病之間的特異性差異標志物，如11, 12-二羥基二十碳三烯酸可用于NASH和NAFL的鑒別，LPI(18 ∶0)、PI(38 ∶4)和LPI(16 ∶0)可用于HCV和HBV的鑒別，13-羥基十八烯酸和9-羥基十八烯酸可用于PBC和PSC的鑒別，鞘氨醇-1-磷酸和LPC(17 ∶0)可用于HCC和肝硬化的鑒別等。然而，雖然已有研究篩選出了區(qū)分不同肝臟疾病的特異性標志物，但由于目前重復(fù)性實驗基數(shù)少，導(dǎo)致這些標志物的可靠性無從考量。

目前利用脂質(zhì)組學(xué)來分析肝臟疾病的研究還相對較少，對于不同肝臟疾病的特異性脂質(zhì)標志物的研究更是嚴重缺乏，不能滿足核心脂質(zhì)生物標志物的篩選，也不能對已篩選出的特異性標志物進行可靠性考察。因此加大肝臟疾病的脂質(zhì)組學(xué)研究是至關(guān)重要的。

4 總結(jié)與展望

脂質(zhì)代謝與肝臟疾病有著密切的聯(lián)系，脂質(zhì)組學(xué)憑借其先進的分析平臺，科學(xué)的研究方法和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實現(xiàn)了對生物樣本中脂質(zhì)的全面系統(tǒng)分析，在慢性、隱匿性肝臟疾病的早期診斷中發(fā)揮了重要的作用。樣品的前處理是影響脂質(zhì)組學(xué)分析的關(guān)鍵步驟，決定著實驗的靈敏度和可靠性。常見的前處理方法主要包括液液萃取、固相萃取、固相微萃取、超臨界流體萃取、微波輔助萃取和超聲輔助萃取等，減少有機溶劑用量、使用低毒或無毒溶劑、操作簡便快速、提高萃取效率、提升自動化水平等已成為脂質(zhì)提取方法的發(fā)展趨勢。由于脂質(zhì)的極性頭基、FA鏈、碳骨架的多樣性，脂質(zhì)種類多而繁雜，這些結(jié)構(gòu)上的多樣性為脂質(zhì)分析帶來了一定的挑戰(zhàn)。近年來，隨著分析儀器的不斷發(fā)展，多種分析手段根據(jù)研究目的的不同被廣泛的用于脂質(zhì)組學(xué)相關(guān)研究，色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)因其高靈敏度和高通量等特點已成為了脂質(zhì)組學(xué)的主要分析手段，為脂質(zhì)組學(xué)的研究提供了有效的技術(shù)保障。脂質(zhì)組學(xué)是代謝組學(xué)的重要的分支，在尋找肝臟疾病的生物標志物上具有獨特的優(yōu)勢，通過對近年來的已有研究進行分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)As、SMs、PCs、LPCs、PIs、LPIs、PEs、LPEs、TGs等為主要的肝臟疾病脂質(zhì)生物標志物，在肝臟疾病的診斷上發(fā)揮著巨大的作用，其中部分生物標志物的靈敏度明顯高于常用來診斷肝損傷的生化指標如AST、ALT等，這些標志物在肝臟損傷程度較小時就能夠被準確的檢測，避免了由于診斷不及時而帶來的肝臟損傷不能夠被逆轉(zhuǎn)的局面，為臨床肝損傷的治療提供了一個新的技術(shù)方法。

雖然肝臟疾病的脂質(zhì)組學(xué)研究已取得了很大進展，在疾病早期診斷等方面發(fā)揮了巨大作用，但由于脂類分子的多樣性及其參與過程和功能的復(fù)雜性，目前仍然存在著較大的挑戰(zhàn)，有許多問題丞待解決。1) 目前一些商業(yè)化的脂質(zhì)對照品稀缺甚至沒有，不能滿足生物樣品脂質(zhì)代謝物的全面定性和定量分析，對肝臟疾病的標志物篩選和機制的研究造成了一定的困難。2) 雖然脂質(zhì)組學(xué)的分析技術(shù)在近年來得到了迅速的發(fā)展，但目前仍然沒有統(tǒng)一的操作程序和全面的脂質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)庫，而對于活體脂質(zhì)組學(xué)的研究，分析儀器的缺乏是其最大的障礙。3) 肝臟疾病的脂質(zhì)組學(xué)的研究主要集中在肝臟疾病生物標志物的篩選層面，對于精細分析脂質(zhì)代謝通路異常與肝臟疾病之間的關(guān)系和將肝臟疾病生物標志物與臨床病理結(jié)合起來的研究較少。4)脂質(zhì)組學(xué)在肝臟疾病的研究中仍存在著巨大的發(fā)展?jié)摿?，將脂質(zhì)組學(xué)與基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)相結(jié)合形成整合脂質(zhì)組學(xué)來對肝臟疾病進行研究，全面分析肝臟疾病的發(fā)病機理，這對肝臟疾病的臨床治療有著重要的作用。因此，開發(fā)脂質(zhì)組學(xué)的潛力對肝臟疾病的研究具有深遠的意義。