摘要：從技術步驟、分析方法以及實際應用三個方面對當前藥用植物代謝組學研究領域的一些理論問題和實踐中面臨的挑戰(zhàn)進行綜述。

關鍵詞：藥用植物；代謝組學；功能基因組學

代謝組學是對生物體內代謝物進行大規(guī)模分析的一項技術［1］，它是系統(tǒng)生物學的重要組成部分（如圖1所示），藥用植物代謝組學主要研究外界因素變化對植物所造成的影響，如氣候變化、營養(yǎng)脅迫、生物脅迫，以及基因的突變和重組等引起的微小變化，是物種表型分析最強有力的工具之一。在現(xiàn)代中藥研究中，代謝組學在藥物有效性和安全性、中藥資源和質量控制研究等方面具有重要理論意義和應用價值。另外，在對模式植物突變體文庫或轉基因文庫進行分析之前，代謝組學往往是首先考慮采用的研究方法之一。目前，國外已有成功利用代謝組學技術對擬南芥突變株進行大規(guī)?；蚝Y選的例子，這為與重要性狀相關基因功能的闡明和選育可供商業(yè)化利用的轉基因作物奠定了基礎。

圖1系統(tǒng)生物學研究的四個層次略

目前，還有許多經濟作物的全基因組測序計劃尚未完成，由于代謝組學研究并不要求對基因組信息的了解，所以在與這些作物有關的研究領域具有更大的利用價值，這也是其與轉錄組學和蛋白組學研究相比的優(yōu)勢之一。代謝組學研究涉及與生物技術、分析化學、有機化學、化學計量學和信息學相關的大量知識，F(xiàn)iehn［2］對代謝組學有關的研究方向進行了分類（見表1）。

1代謝組學研究的技術步驟

【摘要】從技術步驟、分析方法以及實際應用三個方面對當前藥用植物代謝組學研究領域的一些理論問題和實踐中面臨的挑戰(zhàn)進行綜述。

【關鍵詞】藥用植物;代謝組學;功能基因組學

代謝組學是對生物體內代謝物進行大規(guī)模分析的一項技術[1],它是系統(tǒng)生物學的重要組成部分(如圖1所示),藥用植物代謝組學主要研究外界因素變化對植物所造成的影響,如氣候變化、營養(yǎng)脅迫、生物脅迫,以及基因的突變和重組等引起的微小變化,是物種表型分析最強有力的工具之一。在現(xiàn)代中藥研究中,代謝組學在藥物有效性和安全性、中藥資源和質量控制研究等方面具有重要理論意義和應用價值。另外,在對模式植物突變體文庫或轉基因文庫進行分析之前,代謝組學往往是首先考慮采用的研究方法之一。目前,國外已有成功利用代謝組學技術對擬南芥突變株進行大規(guī)?；蚝Y選的例子,這為與重要性狀相關基因功能的闡明和選育可供商業(yè)化利用的轉基因作物奠定了基礎。

圖1系統(tǒng)生物學研究的四個層次略

目前,還有許多經濟作物的全基因組測序計劃尚未完成,由于代謝組學研究并不要求對基因組信息的了解,所以在與這些作物有關的研究領域具有更大的利用價值,這也是其與轉錄組學和蛋白組學研究相比的優(yōu)勢之一。代謝組學研究涉及與生物技術、分析化學、有機化學、化學計量學和信息學相關的大量知識,Fiehn[2]對代謝組學有關的研究方向進行了分類(見表1)。

1代謝組學研究的技術步驟

論文關鍵詞：代謝組學環(huán)境微生物評述

論文摘要：代謝組學是效仿基因組學和蛋白質組學的研究思想,對生物體內所有代謝物進行定量分析,并尋找代謝物與生理病理變化的相對關系的研究方式。本文在介紹代謝組學基本含義的基礎之上，對代謝組學的研究方法及其在環(huán)境微生物領域的研究進展進行了評述。

一、代謝微生物概述

代謝組學(metabonomics/metabolomics)是效仿基因組學和蛋白質組學的研究思想,對生物體內所有代謝物進行定量分析,并尋找代謝物與生理病理變化的相對關系的研究方式,是系統(tǒng)生物學的組成部分。其研究對象大都是相對分子質量1000以內的小分子物質。先進分析檢測技術結合模式識別和專家系統(tǒng)等計算分析方法是代謝組學研究的基本方法?；瘜W分析技術中最常用的是1H核磁共振(1HNMR)以及色譜(毛細管電泳)-質譜聯(lián)用(X-MS)。目前代謝組數(shù)據處理的主要方法是:應用主成分分析(PCA)等將從原始圖譜信息或預處理后的信息進行歸類,并采用相應的可視化技術直觀地表達出來;建立類別間的數(shù)學模型,使各類樣品間達到最大的分離,并利用建立的多參數(shù)模型對未知的樣本進行預測;最終建立可利用的該領域的應用數(shù)據庫和專家系統(tǒng)。應用代謝組學可進行疾病診斷、對藥物進行毒性評價和研究植物細胞代謝等。

二、代謝組學的研究方法

代謝物組學分析中,對于不同類型的代謝產物,往往要采取不同的分析方法進行研究。目前,代謝物組學通常采用紅外光譜法(infraredspectroscopy,IR)、核磁共振(nuclearmagneticresonance,NMR)、質譜(massspectrometry,MS)、高效液相色譜(highperformanceliquidchromatography,HPLC)以及各種技術的耦聯(lián),如氣象色譜耦聯(lián)質譜(gaschromatography2massspectrometry,GC/MS)和液相色譜耦聯(lián)質譜(liquidchromatography2massspectrometry,LC/MS)來分析研究代謝物并為其繪制圖譜。這些技術的耦聯(lián)可以提高對樣品的分辨率、敏感性及選擇度,有利于對更多的生物體系內的代謝物繪制圖譜。一般來說,選擇代謝物組學分析方法時,其原則是要同時考慮儀器和技術的檢測速度、選擇性和靈敏度,找到一種最適合目標化合物的方法。

摘要：目的了解靈芝代謝產物對腫瘤細胞的作用。方法①體質量為18～22g昆明140只小鼠隨機分為7組，其中6組左前腋皮下注射S180，然后分別給予生理鹽水、腹腔注射含靈芝代謝產物培養(yǎng)基、環(huán)磷酰胺、腹腔注射含靈芝代謝產物培養(yǎng)基加抗血清組、口服含靈芝代謝產物培養(yǎng)基組和單純腹腔注射抗血清組處理，未注射S180的20只給予生理鹽水，一周后處死各組動物觀察各組腫瘤質量大小、血清TNF-α水平、血清中谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶變化。結果腹腔注射含靈芝代謝產物培養(yǎng)基加抗血清組能有效減輕荷瘤小鼠的腫瘤質量，其質量減輕程度與環(huán)磷酰胺無差異。結論靈芝代謝產物中的羥基可能參與了抗腫瘤作用。

關鍵詞：靈芝代謝產物;TNF-α;腫瘤;羥基

靈芝是我國醫(yī)學寶庫中的靈芝屬藥、食兩用真菌。其在自然界生長過程中必然要與細菌等自然界其他微生物爭奪營養(yǎng)，而靈芝作為一種真菌，生長速度要遠慢于細菌，所以作為靈芝能獲勝的法寶之一可能就是其代謝產物，而真菌代謝產物的開發(fā)早已被證明是非常有價值的，比如歷史上青霉素的發(fā)現(xiàn)就是例證，在這方面我國的發(fā)展步伐卻比較慢，靈芝代謝產物藥理作用的開發(fā)也將豐富我國中藥的用途。對于靈芝代謝產物的研究目前并不多而且主要集中在其中靈芝多糖的測定上［1］。但靈芝的代謝產物是否能夠對腫瘤細胞有所作用？為解決這個問題，我們進行了如下實驗。

1材料與儀器

1.1試劑環(huán)磷酰胺（CTX）注射液由上海華聯(lián)制藥有限公司生產（生產批號為071002）。TNF-αELISA試劑盒購于渤海生物公司。肝功能檢測試劑盒購于上海榮盛公司。

1.2含靈芝的代謝產物培養(yǎng)基取生長于斜面固體培養(yǎng)基上的靈芝菌泥（約1cm2）接種于100ml液體培養(yǎng)基（含2%黃豆粉，2%蔗糖，0.075%的磷酸二氫鉀，0.03%的硫酸鎂），25℃100r/min條件下培養(yǎng)5d，用濾紙過濾后得到含靈芝的代謝產物培養(yǎng)基。將這些培養(yǎng)基在-20℃條件下保存待用。

摘要摘要：目的探索脂肪細胞因子瘦素、腫瘤壞死因子α在代謝綜合征發(fā)病機制中的功能。方法檢測社區(qū)人群瘦素和腫瘤壞死因子α的血漿水平，采用Logistic回歸分析，經過對年齡和性別的調整，探究瘦素、腫瘤壞死因子α和代謝綜合征的關系。結果瘦素水平愈高發(fā)生代謝綜合征的危險性愈大，瘦素和代謝綜合征的關系受性別和年齡的影響，男性比女性對瘦素水平變化更為敏感，隨年齡增長瘦素對代謝綜合征發(fā)生的危險增大。腫瘤壞死因子α水平愈低發(fā)生代謝綜合征的危險性愈大，其高水平的患病危險性是低水平的0538倍。結論高瘦素性肥胖對代謝綜合征的影響男性表現(xiàn)得更為明顯，瘦素水平可以作為猜測代謝綜合征的指標，尤其在老年男性中更為有效。

摘要：瘦素；腫瘤壞死因子α；胰島素反抗；代謝綜合征

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

代謝綜合征(metabolicsyndrome,MS)是心血管疾病和糖尿病發(fā)病的主要危險因素，這些疾病正日益威脅著人類生命健康，不同地區(qū)代謝綜合征的患病情況及影響因素存在很大差異。有探究表明，我國60歲～人群代謝綜合征患病率達20%〔1〕。目前代謝綜合征的發(fā)病機制尚不完全清楚，脂肪分泌多種脂肪激素可能參和其中。本探究旨在探索脂肪細胞因子瘦素(leptin)及腫瘤壞死因子α(tumornecrosisfactoralpha,TNFα)在代謝綜合征發(fā)病機制中的功能，為代謝綜合征的防治提供科學依據。

摘要：從技術步驟、分析方法以及實際應用三個方面對當前藥用植物代謝組學研究領域的一些理論問題和實踐中面臨的挑戰(zhàn)進行綜述。

關鍵詞：藥用植物；代謝組學；功能基因組學

代謝組學是對生物體內代謝物進行大規(guī)模分析的一項技術［1］，它是系統(tǒng)生物學的重要組成部分（如圖1所示），藥用植物代謝組學主要研究外界因素變化對植物所造成的影響，如氣候變化、營養(yǎng)脅迫、生物脅迫，以及基因的突變和重組等引起的微小變化，是物種表型分析最強有力的工具之一。在現(xiàn)代中藥研究中，代謝組學在藥物有效性和安全性、中藥資源和質量控制研究等方面具有重要理論意義和應用價值。另外，在對模式植物突變體文庫或轉基因文庫進行分析之前，代謝組學往往是首先考慮采用的研究方法之一。目前，國外已有成功利用代謝組學技術對擬南芥突變株進行大規(guī)?；蚝Y選的例子，這為與重要性狀相關基因功能的闡明和選育可供商業(yè)化利用的轉基因作物奠定了基礎。

圖1系統(tǒng)生物學研究的四個層次略

目前，還有許多經濟作物的全基因組測序計劃尚未完成，由于代謝組學研究并不要求對基因組信息的了解，所以在與這些作物有關的研究領域具有更大的利用價值，這也是其與轉錄組學和蛋白組學研究相比的優(yōu)勢之一。代謝組學研究涉及與生物技術、分析化學、有機化學、化學計量學和信息學相關的大量知識，F(xiàn)iehn［2］對代謝組學有關的研究方向進行了分類（見表1）。

1代謝組學研究的技術步驟

本文對藥物基因組學的基本概念和常用麻醉藥的藥物基因組學研究進展進行綜述。

藥物基因組學是伴隨人類基因組學研究的迅猛發(fā)展而開辟的藥物遺傳學研究的新領域，主要闡明藥物代謝、藥物轉運和藥物靶分子的基因多態(tài)性及藥物作用包括療效和毒副作用之間關系的學科。

基因多態(tài)性是藥物基因組學的研究基礎。藥物效應基因所編碼的酶、受體、離子通道作為藥物作用的靶，是藥物基因組學研究的關鍵所在。基因多態(tài)性可通過藥物代謝動力學和藥物效應動力學改變來影響麻醉藥物的作用。

基因多態(tài)性對藥代動力學的影響主要是通過相應編碼的藥物代謝酶及藥物轉運蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉運、代謝和生物轉化等方面。與麻醉藥物代謝有關的酶有很多，其中對細胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多。基因多態(tài)性對藥效動力學的影響主要是受體蛋白編碼基因的多態(tài)性使個體對藥物敏感性發(fā)生差異。

苯二氮卓類藥與基因多態(tài)性：咪唑安定由CYP3A代謝，不同個體對咪唑安定的清除率可有五倍的差異。地西泮是由CYP2C19和CYP2D6代謝，基因的差異在臨床上可表現(xiàn)為用藥后鎮(zhèn)靜時間的延長。

吸入麻醉藥與基因多態(tài)性：RYR1基因變異與MH密切相關，現(xiàn)在已知至少有23種不同的RYR1基因多態(tài)性與MH有關。氟烷性肝炎可能源于機體對在CYP2E1作用下產生的氟烷代謝產物的一種免疫反應。

摘要：肝藥酶在藥物代謝中具有十分重要的作用。對肝藥酶的研究方法中，以動物肝臟或肝細胞為基礎，構建體外肝代謝系統(tǒng)是體外代謝研究中最重要的環(huán)節(jié)之一。對體外肝代謝的研究，主要是利用肝微粒體、基因重組CYP450酶系、肝細胞培養(yǎng)、肝組織切片及離體肝灌流系統(tǒng)等方法。本文綜述近年國內外所應用的不同體外肝代謝系統(tǒng)，并對各體外代謝研究方法進行比較，指出根據各系統(tǒng)的特性、不同的實驗要求和目的，選擇適當?shù)难芯糠椒ǖ闹匾浴?/p>

關鍵詞：細胞色素P450酶；肝微粒體；肝細胞培養(yǎng)；肝組織切片；離體肝灌流

藥物代謝（drugmetabolism）一般是指藥物的生物轉化（drugbiotransformation）。藥物經生物轉化后，可引起藥物的藥理活性或∕和毒理活性的改變。因此，研究藥物的生物轉化，明確其代謝過程，對新藥開發(fā)、新劑型設計及制定合理的臨床用藥方案等方面都具有重要的指導意義。肝臟是藥物生物轉化的重要器官，含有參與藥物代謝重要的酶系（細胞色素P450酶，cytochromeP450，CYP450)，該酶系參與藥物及各種內源性和外源性化合物在體內的代謝過程。CYP450酶系由三十多種同工酶（亞型）組成，主要有CYP1、CYP2、CYP3三大家族［1］。本文所介紹的各種體外代謝系統(tǒng)均含有一種或多種CYP450酶的同工酶，為研究藥物體外代謝提供了研究的對象和基礎。動物肝體外代謝研究可以較好地排除體內因素干擾，直接觀察酶對底物代謝的選擇性，為整體試驗提供可靠的科學依據。以肝臟為基礎的體外代謝系統(tǒng)主要包括肝微粒體、基因重組CYP450酶系、肝細胞、肝組織切片及離體肝灌流。

1肝微粒體

1.1肝微粒體的制備

多數(shù)采用差速離心法［2］，通過高速離心使微粒體與其他成分分離，操作簡單，無需其他試劑輔助。但較耗時，設備要求高，使該法的普及和深入研究受到一定的限制。針對這些情況，可采用試劑輔助分離的方法［3］，在離心前額外加入一定比例的PEG6000或CaCl2，促進微粒體沉降。此法對設備要求降低，并縮短了實驗周期。肝微粒體的制備過程均應在4℃下進行。正確、合理地選擇緩沖液，能起到良好介質的作用，按比例加入后進行肝組織的破碎和勻漿，才可有效分離肝微粒體和避免細胞器受損。

摘要：肝藥酶在藥物代謝中具有十分重要的作用。對肝藥酶的研究方法中，以動物肝臟或肝細胞為基礎，構建體外肝代謝系統(tǒng)是體外代謝研究中最重要的環(huán)節(jié)之一。對體外肝代謝的研究，主要是利用肝微粒體、基因重組CYP450酶系、肝細胞培養(yǎng)、肝組織切片及離體肝灌流系統(tǒng)等方法。本文綜述近年國內外所應用的不同體外肝代謝系統(tǒng)，并對各體外代謝研究方法進行比較，指出根據各系統(tǒng)的特性、不同的實驗要求和目的，選擇適當?shù)难芯糠椒ǖ闹匾浴?/p>

關鍵詞：細胞色素P450酶；肝微粒體；肝細胞培養(yǎng)；肝組織切片；離體肝灌流

藥物代謝（drugmetabolism）一般是指藥物的生物轉化（drugbiotransformation）。藥物經生物轉化后，可引起藥物的藥理活性或∕和毒理活性的改變。因此，研究藥物的生物轉化，明確其代謝過程，對新藥開發(fā)、新劑型設計及制定合理的臨床用藥方案等方面都具有重要的指導意義。肝臟是藥物生物轉化的重要器官，含有參與藥物代謝重要的酶系（細胞色素P450酶，cytochromeP450，CYP450)，該酶系參與藥物及各種內源性和外源性化合物在體內的代謝過程。CYP450酶系由三十多種同工酶（亞型）組成，主要有CYP1、CYP2、CYP3三大家族［1］。本文所介紹的各種體外代謝系統(tǒng)均含有一種或多種CYP450酶的同工酶，為研究藥物體外代謝提供了研究的對象和基礎。動物肝體外代謝研究可以較好地排除體內因素干擾，直接觀察酶對底物代謝的選擇性，為整體試驗提供可靠的科學依據。以肝臟為基礎的體外代謝系統(tǒng)主要包括肝微粒體、基因重組CYP450酶系、肝細胞、肝組織切片及離體肝灌流。

1肝微粒體

1.1肝微粒體的制備

多數(shù)采用差速離心法［2］，通過高速離心使微粒體與其他成分分離，操作簡單，無需其他試劑輔助。但較耗時，設備要求高，使該法的普及和深入研究受到一定的限制。針對這些情況，可采用試劑輔助分離的方法［3］，在離心前額外加入一定比例的PEG6000或CaCl2，促進微粒體沉降。此法對設備要求降低，并縮短了實驗周期。肝微粒體的制備過程均應在4℃下進行。正確、合理地選擇緩沖液，能起到良好介質的作用，按比例加入后進行肝組織的破碎和勻漿，才可有效分離肝微粒體和避免細胞器受損。

摘要：目的了解靈芝代謝產物對腫瘤細胞的作用。方法①體質量為18～22g昆明140只小鼠隨機分為7組，其中6組左前腋皮下注射S180，然后分別給予生理鹽水、腹腔注射含靈芝代謝產物培養(yǎng)基、環(huán)磷酰胺、腹腔注射含靈芝代謝產物培養(yǎng)基加抗血清組、口服含靈芝代謝產物培養(yǎng)基組和單純腹腔注射抗血清組處理，未注射S180的20只給予生理鹽水，一周后處死各組動物觀察各組腫瘤質量大小、血清TNF-α水平、血清中谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶變化。結果腹腔注射含靈芝代謝產物培養(yǎng)基加抗血清組能有效減輕荷瘤小鼠的腫瘤質量，其質量減輕程度與環(huán)磷酰胺無差異。結論靈芝代謝產物中的羥基可能參與了抗腫瘤作用。

關鍵詞：靈芝代謝產物；TNF-α；腫瘤；羥基

靈芝是我國醫(yī)學寶庫中的靈芝屬藥、食兩用真菌。其在自然界生長過程中必然要與細菌等自然界其他微生物爭奪營養(yǎng)，而靈芝作為一種真菌，生長速度要遠慢于細菌，所以作為靈芝能獲勝的法寶之一可能就是其代謝產物，而真菌代謝產物的開發(fā)早已被證明是非常有價值的，比如歷史上青霉素的發(fā)現(xiàn)就是例證，在這方面我國的發(fā)展步伐卻比較慢，靈芝代謝產物藥理作用的開發(fā)也將豐富我國中藥的用途。對于靈芝代謝產物的研究目前并不多而且主要集中在其中靈芝多糖的測定上［1］。但靈芝的代謝產物是否能夠對腫瘤細胞有所作用？為解決這個問題，我們進行了如下實驗。

1材料與儀器

1.1試劑環(huán)磷酰胺（CTX）注射液由上海華聯(lián)制藥有限公司生產（生產批號為071002）。TNF-αELISA試劑盒購于渤海生物公司。肝功能檢測試劑盒購于上海榮盛公司。

1.2含靈芝的代謝產物培養(yǎng)基取生長于斜面固體培養(yǎng)基上的靈芝菌泥（約1cm2）接種于100ml液體培養(yǎng)基（含2%黃豆粉，2%蔗糖，0.075%的磷酸二氫鉀，0.03%的硫酸鎂），25℃100r/min條件下培養(yǎng)5d，用濾紙過濾后得到含靈芝的代謝產物培養(yǎng)基。將這些培養(yǎng)基在-20℃條件下保存待用。