吴锐剑，黄宇戈，罗连响

    支气管哮喘(以下简称哮喘)是一种常见的慢性气道炎症性疾病，其特征是可逆性气流受限和气道高反应性，临床表现为反复发作的喘息、咳嗽、胸闷和气促[1]。哮喘是儿童最常见的慢性疾病[2]，其发病与饮食、遗传、微生物和环境等因素相关[3]，具体发病机制尚未明确。目前临床主要根据临床症状、体征、肺功能和呼出气一氧化氮(FeNO)等进行诊断及病情评估。我国儿童哮喘流行病学调查结果显示，城市儿童哮喘的漏诊率达30%[4]。而且目前临床上哮喘常用的辅助检查——肺功能和FeNO 无法监测肺部炎症情况，亦不能预测病情恶化。代谢物是生物学和环境因素共同作用的结果，具备将基因型和表型联系起来的巨大潜力，代谢组学有助于从整体上识别和量化生物体内的代谢物变化。

    代谢组学是对生物体液、细胞、组织、器官或生物中的低分子量分子或代谢产物进行客观地整体测量[5]。以往人们主要将代谢物视为下游产物，即生物标志物，随着对代谢物的深入了解发现，代谢物不仅是疾病的生物标志物，依据各自酶的活性其还可以修饰蛋白质和DNA，并与之相互作用，从而改变蛋白质组和表观基因组[6-7](图1)。代谢物可作为信号分子来控制转录因子，进而控制基因表达；此外，代谢物作为染色质修饰酶的辅助因子和辅助底物，积极参与表观遗传调控。代谢物还通过核糖开关传感小分子配体和转录后修饰影响RNA 代谢。最后，代谢物通过跨膜受体和转录因子的变构调节，作为生化反应催化中的辅酶因子和共底物，以及通过翻译后修饰，来主动控制蛋白活性。因此，代谢组学不仅能为临床提供哮喘的潜在生物标志物，还有助于进一步了解哮喘的发病机制。

    图1 代谢物与表观基因组、蛋白质组的相互作用Figure 1 Interactivities of metabolite with epigenome and proteome

    目前哮喘相关的代谢组学研究主要是针对成人哮喘，儿童哮喘相关的代谢组学研究相对较少。儿童生理特点与成人不同，儿童处在生长发育阶段，器官发育尚未成熟，功能尚未完善，儿童代谢水平有其自身特点。例如，成人哮喘患者的血清精氨酸高于非哮喘者[8]，而在儿童中结果正好相反[9]，这可能由儿童免疫系统不成熟导致[8，10]。与成人相比，儿童更易受遗传、性别[11]、年龄[12]、体质指数(BMI)[13]、饮食[14]、药物[15]、外界环境等因素影响 ......