郑敏霞，沈 洁(浙江中医药大学附属第一医院，杭州市 310006)

    从系统生物学的角度看，疾病是因蛋白质网络和基因调节网络被“扰动”而致，而中医中的“证候”可能是蛋白质网络和基因调节网络被“扰动”后所发生的一种特异性变化状态。这一被扰动网络可通过其分泌到血液和尿液的内源性成分的改变而反映出来，而这种改变常以组、群、谱的特征出现。因此，反映中医证候规律的“物质基础”将可能是“组”、“群”、“谱”集成的形式[1]。

    1 代谢组学概念

    1.1 代谢组学定义

    代谢组学是一门新兴学科，指的是单个细胞、组织、器官或体液中所有小分子代谢物的集合，主要包括基因调控生物体在代谢过程中形成的中间产物和最终产物，即有机体内合成的代谢物便构成了代谢组，是关于生物体系内源代谢物质种类、数量及其变化规律的科学。它研究的是生物整体、系统或器官的内源性代谢物质及其与所受内在或外在因素影响的关系。常用的方法是检测和量化一个生物整体代谢随时间变化的规律，并对之进行编目；建立内在和外在因素影响下，代谢整体的变化轨迹，反映某种病理(生理)过程中所发生的一系列生物事件[2]。

    1.2 代谢组学研究意义

    与转录组学、蛋白质组学相比，代谢组学的优势在于：①一切外源性刺激(如药物、食品、环境等因素)都会促使生物体系进行调节并导致代谢组的变化，这种变化是生物过程的最终结果，生物体许多不能从转录组、蛋白质组体现出的变化可以通过代谢组体现；②代谢组学放大了基因和蛋白表达的微小变化，从而使检测更容易；③代谢组学的研究不需建立全基因组测序及大量表达序列标签(EST)的数据库，且代谢物的种类要远小于基因和蛋白的数目；④由于给定的代谢物在每个组织中都是一样的，所以研究中采用的技术更为通用也更易被人们所接受[3]，正如Billy David所言：“基因组学和蛋白质组学告诉你可能发生什么，而代谢组学则告诉你已经发生了什么”[4]。

    2 代谢组学分析技术

    先进的分析检测技术结合模式识别和专家系统等计算分析方法是代谢组学研究的基本方法。生物样本中代谢物种类复杂，数目众多，单一分析手段往往难以实现对样本中全部代谢产物的测定。精确、灵敏、高通量的分析方法为代谢物分析提供化学手段，是代谢组学研究的基础。各种常用的分离分析和不分离分析的手段都已经应用于代谢组学分析工作中，其中最常用的分析方法是1H核磁共振(1H-NMR)[5]和色谱(毛细管电泳)-质谱联用[6]，这两种方法各具特点，互为补充。

    代谢组学是数据驱动的学科 ......