1、.,1,代謝組學在中藥領域的應用,.,2,Contents,代謝組學概況,代謝組學的特點,1,2,3,代謝組學在中藥領域的的應用,.,3,一、代謝組學概況,代謝組學是繼基因組學和蛋白質(zhì)組學之后新近發(fā)展起來的一門新學科。,代謝組學是利用現(xiàn)代分析技術(shù)，考察生物體在不同狀態(tài)下其代謝產(chǎn)物的變化，通過代謝物圖的整體分析， 結(jié)合化學信息學分析方法確定代謝物成分的變化模式,揭示生物體在特定時間、環(huán)境下整體的功能狀態(tài)。,代謝組學概念：,.,4,一、代謝組學概況,（一）研究對象 代謝組學研究樣本主要是尿液、血漿、血清、唾液以及細胞和組織的提取液 （二）研究步驟,樣品制備,代謝產(chǎn)物分離,數(shù)據(jù)分析,模型建立,.,5

2、,一、代謝組學概況,（三）分析手段 最常用技術(shù)手段是 核磁共振（NMR）、質(zhì)譜與色譜聯(lián)用技術(shù)（GCMS、LCMS），電噴霧四級桿飛行時間質(zhì)譜（Q-TOF）。 （四）數(shù)據(jù)分析與表征 主成分分析技術(shù)（PCA） 偏最小二乘法-判別分析技術(shù)（PLS-DA）,.,6,一、代謝組學概況,(五)代謝通路分析 代謝組學通過代謝產(chǎn)物的量化表達來追蹤機體固有代謝通路的變化，以通過代謝通路的調(diào)節(jié)表達規(guī)律來闡明機體生理病理變化的實質(zhì)和規(guī)律。 (六)代謝組學涵蓋以下幾個層次： 代謝物靶標分析； 代謝產(chǎn)物譜分析； 代謝指紋圖譜分析； 代謝組學分析； 代謝表型分析；,.,7,二、代謝組學的特點,特點,C,A,D,B,放大基

3、因和蛋白表達的微小變化,從而使檢測更容易,無需特征化的數(shù)據(jù)庫，且代謝產(chǎn)物的種類要遠小于基因和蛋白的數(shù)目,對機體損傷小，其檢測的體液主要是尿液與血清代謝產(chǎn)物具有通用性；,信息量大，代謝組學能夠提供整個機體功能統(tǒng)一性的信息;能夠反映生理病理狀態(tài)。,.,8,二、代謝組學的特點,中藥“多組分、多靶點、整合調(diào)節(jié)作用”的特點與代謝組學“整體性、系統(tǒng)性、綜合性”相吻合。因此，代謝組學可能是現(xiàn)代科學中可以概括中藥抽象整體觀思想的重要途徑。,代謝組學應用于中藥的優(yōu)勢：,.,9,三、代謝組學在中藥領域的應用,代謝組學與中藥質(zhì)量控制研究,代謝組學研究可對各原料藥有效成分進行動態(tài)監(jiān)測，從而克服采用不同原料藥材的中藥成

4、品質(zhì)量不穩(wěn)定的弊端，并對道地藥材進行指紋圖譜水平鑒別。,代謝組學與中藥整體療效、藥效物質(zhì)基礎及作用機制的研究,將代謝組學技術(shù)應用到中藥的整體藥效評價，作用機制及藥物在體內(nèi)的“代謝指紋圖譜”研究，不僅可監(jiān)測藥物所引起的內(nèi)源性代謝物的變化，推測 體內(nèi)生化過程和狀態(tài)的變化，進而推斷中藥的作用機制，體內(nèi)代謝物的終端信息，尋找或闡明藥物作用的靶點和受體。,.,10,三、代謝組學在中藥領域的應用,代謝組學與中藥安全性和毒性研究,中藥成分復雜，難以用單一器官或組織的毒性反應來評價。應用代謝組學可動態(tài)性無傷害地檢測機體生物體液的代謝圖譜的變化，動態(tài)評價藥物毒性效應，確保中藥用藥的合理性和安全性,代謝組學與中藥

5、活性成分代謝產(chǎn)物研究,4,植物代謝物是中藥的活性成分，應用現(xiàn)代代謝組學研究方法對藥材進行指紋圖譜水平鑒別，檢測藥物的活性成分和代謝產(chǎn)物，將會對中藥的研究起到一定的推動作用。,.,11,三、代謝組學在中藥領域的應用,5,代謝組學與中藥單味藥和方劑的研究,目前，代謝組學在中藥單味藥研究中應用比較廣泛，應用代謝組學的方法可以推測發(fā)生改變的內(nèi)源性代謝物和發(fā)生異常的代謝通路，從而闡明藥物的作用機制。 中藥方劑通過多途徑、多靶點的協(xié)同、將藥效進行整合，從而在一些 復雜疾病的治療中體現(xiàn)出優(yōu)于單成分、單靶點藥物的療效優(yōu)勢，但其作用機制不明，這也是制約其發(fā)展的瓶頸。利用代謝組學的整體綜合信息來研究方藥的作用機制

6、具有優(yōu)勢。,.,12,三、代謝組學在中藥領域的應用,6,中藥作用模型的鑒別和確證,新藥的發(fā)現(xiàn)最終必須在整體動物的藥理和疾病模型上予以證實，才能將生物活性化合物轉(zhuǎn)化為候選藥物以進行開發(fā)研究。代謝組學能在鑒別和確證藥理和疾病模型發(fā)揮作用，可以區(qū)別不同種屬、不同品系動物模型的代謝狀態(tài)，鑒別與人體疾病狀態(tài)的差異，尋找人類疾病、藥效和毒性的適宜動物模型。,7,篩選中藥種質(zhì)資源,生物的個體特征除決定于先天遺傳因素外，還受其存環(huán)境的諸多影響，這些內(nèi)外因素決定了生物個體的總體特征代謝表型。應用代謝組學技術(shù)研究中藥種質(zhì)資源代謝表型，將為中藥資源的可持續(xù)發(fā)展和利用提供科學根據(jù)和保障。,.,13,展望：,進入后基因組時代后，代謝組學作為一門新技術(shù)在中醫(yī)藥方面的重