中药代谢组学

走近“中药代谢组学研究平台” ——访沃特世用户黑龙江中医药大学王喜军教授 　　代谢组学是上世纪九十年代中期发展起来的一门新兴学科，是系统生物学的重要组成部分。研究中药这种成分复杂的混合物，代谢组学是最好的选择。同样，代谢组学也是中药质量控制的主要研究手段，有利于中药的出口和国际化。 　　根据代谢组学发展的要求，沃特世公司与代谢组学创始人Jeremy Nicholson教授合作，首创全球领先的超高效液相色谱UPLC技术，与高分辨质谱技术和计算技术结合，推出了以超高效液相色谱/高分辨质谱联用仪为代表的中药代谢组学研究平台。 　　2010年3月24日，仪器信息网受沃特世公司之邀，专访了沃特世中药代谢组学研究平台用户——黑龙江中医药大学王喜军教授，其结合科研实践中的使用感受，详细介绍了沃特世中药代谢组学研究平台具体应用情况。 　　Instrument：请简要介绍下目前您在中药代谢组学方向的研究课题以及所取得的科研成果。 　　王喜军教授：首先，我最开始的科研方向是天然产物及复方中药的体内代谢，即 “中药血清药物化学”。“中药血清药物化学”是在九七年提出来的，并于2002年获得了国家科技进步二等奖。在“代谢组学”概念提出后，我就将代谢组学和中药血清药物化学结合起来研究中药方剂的问题，在此基础上进一步提出了新的学科——中医方剂药物代谢组学。同时，我将自己所研究的课题与代谢组学“嫁接”在一起开展了中医症候本质研究。我们承担的国家973项目“基于体内直接作用物质的方剂配伍规律研究”也已经顺利结题。 　　Instrument：据悉，黑龙江省中药材GAP研究中心作为全国第一家GAP专业研究机构，是由王教授您组织建立的，请您谈谈该中心的成立背景及其主要工作内容。 　　王喜军教授：该中心是在“九五”末期“中药现代化研究及产业化行动”背景下建立的，这个主题就是要开展中药资源再生，实现可持续化发展。如果要进行中药材大面积有效生产，就要建立药材生产质量管理规范即所谓的GAP。实际上GAP是一个大概念，真正的GAP就是每种药材生产过程中的SOP(标准操作规程)。 　　该中心主要工作内容就是把黑龙江地道药材按GAP要求进行管理，但这就需要一个专业团队来进行具体研究，以获得相关的实验室试验数据做支撑。黑龙江省中药材GAP研究中心成立后已经先后完成八种黑龙江省的地道药材的GAP研究工作。此外，该中心还解决了中药材大面积生产过程中病害的无公害防治技术，提出了以中药治疗药用植物病害的理念，结束了中药只治疗动物和人类疾病的历史。GAP研究使得中药材生产由农民散在的经验模式种植，进入了科学管理规范状态。 　　Instrument：请问贵单位在科研工作中主要用到什么分析仪器?其中哪些属于沃特世“中药代谢组学研究平台”的产品?这个平台对您的科研工作起到了怎样的支撑作用? 　　王喜军教授：中药学是一门综合学科，我主攻体内分析方面的研究，所以分析仪器设备是非常关键的一个环节。目前科研工作中我们主要用到UPLC® 、Q-TOF、SYNAPT™ HDMS 、GC-MS等，另外还包括一些常规分析仪器，比如紫外分光光度计以及PCR等一些分子生物学仪器，其中大部分分析仪器都是沃特世产品。 　　由于我的专业是生药学，所以科研研究的核心还是药材品种质量。虽然一般分析仪器都能满足日常科研需要，但是不同分析仪器做出来的效果还是有差别的。如果科研需要更高要求的数据，那就对分析仪器质量性能提出了挑战。根据多年来使用感受，我认为沃特世公司的仪器在检测分辨率以及后期数据处理的工作站等方面都是不错的。 　　中药学无论是质量、活性成分研究以及效应评价，都不能以一种先入为主的态度去研究，而是需要先更多地去认识中药，然后才能更好地解析中药。如果一种仪器设备或手段能够提供更多的信息来让我了解中药，这个仪器可能就是比较好的。只有深入认识中药之后，才可能产生新的思路去研究它。而UPLC就提供了这样一个平台，可以让研究人员在短期内了解被分析样品大量的信息，提供良好数据支持新的思维。沃特世最早推出UPLC/ Q-TOF，它在使分离时间缩短的同时检测分辨率也相应提高，能够更快更好地检测出更多的被测成分。九十年代初，能够鉴定血清中三、五个成分就已经很不错了，而现在已经可以鉴定出四、五十个成分 当时需要用两小时进行分析检测，而现在可能只需要十分钟，这就是UPLC/Q-TOF的优势所在。 　　Instrument：据了解，王教授您最早购买了一台Q-TOF Micro质谱仪之后又购进一台SYNAPT HDMS质谱仪，请问是因为您所做的研究必须同时购置这两种仪器吗?这两种仪器对您的研究都有哪些帮助? 　　王喜军教授：因为我个人比较关注新技术、新产品，所以沃特世推出新品之后，我就希望了解新品的优势能具体解决科研中什么问题。比如SYNAPT™ HDMS质谱仪采用四极杆-离子淌度-飞行时间串联之后，与单纯Q-TOF相比，除了具有常规质谱仪按质量/电荷比分离的功能外，还能按照被检测物离子尺寸和形状来分离化合物。对于中药复杂成分来讲，有可能分开传统质谱不能分开的同分异构体分子，这无疑使得检测范围扩大，灵敏度提升。我在科研工作中使用SYNAPT HDMS，就是期望有可能开辟一个新的科研方向。 　　在已有仪器设备所限定的思维模式下，需要换一种新方法、新手段从而产生新的突破。人的思维与其知识积累、掌握的材料有关，一种新仪器提供的数据很有可能改变既有思维模式。例如我们目前所做的刺五加不同花丝长度的分析就采用这台质谱仪，它解决了科研过程中一些检测上的问题，包括后期多级分析。 　　Instrument：作为沃特世“中药代谢组学研究平台”的用户，您能否评价一下沃特世公司产品的性能以及该公司的售后服务? 　　王喜军教授：我在日本读博的时候就开始使用沃特世仪器，当时我们实验室里很多液相色谱仪都是Waters 990，所以对沃特世产品印象很深。我回国后留校从事科研教学工作，学校非常支持我的科研工作。根据我在日本留学时候的体会，建议学校购进了两台Waters 2996。随着沃特世仪器的不断升级以及研究领域的开拓整合，包括后期推出的中药代谢组学平台，逐渐引起我极大的兴趣，所以我在深入了解沃特世产品之后，决定将UPLC以及SYNAPT HDMS 和代谢组学软件MarkerLynx™ 引进来，用于我所从事的中药研究，以期待解决很多分析检测方面的问题。关于这部分，还需要提及了软件处理方面的重要性，一个应用平台要成功除了系统的硬件组成部分要过硬之外，很大程度上还取决于其软件支持方面 ，沃特世公司除了在硬件的稳定性、灵敏度方面不遗余力之外，还开发了配套的软件程序以帮助用户从复杂的质谱图中快速智能地查找出具有生物意义的标记物。例如，目前我们进行的疾病模型、方剂的配伍规律以及中药材基源物质的遗传多样性表型分析等方面研究都在使用这个中药代谢组学平台。 　　我经常给学生讲，无所谓什么好的手段或好的仪器，能解决问题的就是最好的。我需要质谱与前端分析仪器有效的整合成一种平台，在短时间内使得相似有效成分分离然后才能去检测。我之所以选择沃特世产品，就是因为其产品整合的比较好。其实从目前来讲，各种品牌的质谱仪之间的差别已经不是很大了，而如何将前端的分析仪器和后端的检测仪器有效地整合起来，使得从分析检测数据的采集到后期工作站数据的处理有效连贯起来，这就对不同品牌的仪器提出了较高的要求。不同研究课题之间的联系、通用、互用、整合，就要求检测仪器以及研究方法的一致性，检测手段连贯性、统一性、承接性。而沃特世产品很好的做到了这一点，所以我一直很信赖他们的产品。 　　我非常关注仪器的维修及时性问题。因为仪器使用过程中不可能预测何时会出现故障，何时需要维修，一旦出现故障，就需要维修或者及时更换零配件，否则仪器“停”了，整个研究工作也就停滞了。再加上我们所做的大部分都是生物样品，即使有低温冰箱也不行，很多成分还是在变化，这对科研项目来讲是非常致命的。不过通过与沃特世长期合作以及与其高层的沟通之后，这些问题目前解决的还是不错的，令人满意。

p 　　我们实验室近年来建立了基于代谢组学策略的药物代谢动力学新方法，在分子水平上刻画包括复方中药和天然产物在内的多成分药物（Multi-component Agents）在体内的整体、动态的代谢和相互作用过程。最近与上海中医药大学刘平教授团队合作，采用高通量代谢组学平台以及所建立的多组分药物生物信息学数据分析手段，开展了复方中药黄芪汤的药物动力学研究，结果于2017年7月4日在线发表于国际药理学期刊 Clinical Pharmacology & amp Therapeutics。 br/ /p p 　　药物动力学（pharmacokinetics, PK）是表征药物分子在生物体内随时间变化的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）规律的方法。由于化学成分组成的复杂性以及在生物体内发挥药效成分的多样性，包括复方中药在内的多成分药物的代谢动力学研究一直以来是一个“瓶颈”。 /p p 　　这种技术和方法学的“瓶颈”包括：（1）缺乏整体性，以偏概全地将一种或数种成分来代表和预测包含了成百上千个化学成分的复方药物系统；（2）缺乏动态变化，只关注药物原型分子的数据而不涉及药物互相作用以及药物分子的体内代谢全过程；（3）缺乏生化效应的信息，只关注药物分子的化学变化而没有生物体对药物的代谢反应信息。 /p p 　　复方中药在体内的ADME是一个多成分化学系统和一个多层次多靶点的生物系统之间的相互作用过程，这个复杂的体内过程无法在还原论的思维下用一个或几个药物成分来简单还原。由于无法在理论和方法学上突破现有的瓶颈，目前定量检测单一化合物的药物PK方法很难真正描述中药整体性和动态性的体内代谢状况。因此，复方中药作为一个“黑箱”，其体内过程一直以来无法得到客观性的评价，用简单的还原方法得出的结果无法真正体现中医方剂配伍下具有协同效应的复方中药的临床价值。 br/ 　　2010年的时候，我与四川大学华西药学院的兰轲博士合作（有意思的是我们俩是通过科学网认识的），共同提出了一种采用代谢组学方法同时监测多成分药物动力学的新策略—我们称之为“多药药物动力学Poly-PK （poly-pharmacokinetics）”。 /p p 　　这个新思想利用代谢组学技术，对药物自身的化学成分、体内产生的次级代谢成分，以及生物体的内源性的代谢物三组变量同时进行定性和定量检测，联合生物信息学方法对所获得的数据进行差异性和关联性的分析比较，获得远远多于传统药代动力学方法所能得到的药物代谢信息，体现复杂药物整体成分的代谢效应。 /p p 　　在这种新的研究策略下，我们于2012年将Poly-PK成功应用于普洱茶对人体代谢影响的研究，初步验证了其有效性和可行性。2015年应邀在Science杂志有关传统药物研究的副刊上撰文总结了多成分中草药体内Poly-PK的新策略。 br/ 　　最近，我们与正在开展复方中药黄芪汤I期临床研究的刘平教授团队合作，对健康志愿者服用中药黄芪汤（含黄芪和甘草两味药）前后药物的多种化学成分在体内的吸收、代谢过程、以及对机体代谢网络的影响进行了系统研究。 br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/9541b4b8-ef6d-4598-854d-ba369ad3f4d5.jpg" title=" 1.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-align: left " 　　研究结果显示黄芪汤包含有84种不同的化学成分，服药前志愿者体内被检测到292种体内代谢物，服药后则被检测到有532种代谢物。对服药前与服药后各时间点的代谢物分析比较，发现其中有485种代谢物发生变化，并且这种变化与服用黄芪汤有关。经生物信息学分析得知，黄芪汤中有56种成分是以原型成分形式被吸收进入血液，还有292种新成分（黄芪汤的次级代谢物）是黄芪汤中的原药成分通过机体代谢新产生的。另外，有166种体内的代谢物（内源性代谢产物）由于服用黄芪汤发生了显著变化。在此基础上，对这3组数据的相关性进行了系统分析。同时，黄芪汤成分被体内吸收和代谢后，能显著调节机体数十种内源性代谢物通路，也就是说黄芪汤中的成分在体内代谢过程的同时能对机体的代谢发生影响，即产生了药效作用。 br/ img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/e541d04f-280a-4c86-94d6-205fbbba75b9.jpg" title=" 2.jpg" style=" width: 600px height: 500px " width=" 600" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 500" border=" 0" / /p p 　　这个工作首次在临床试验中验证了Poly-PK研究思路的有效性和技术可行性。我们将Poly-PK结果与常规的药物PK结果做了比较，用UPLC-TQMS（三重四级杆）定量检测的五种药物成分与Poly-PK中的相应结果完全一致，但是后者能够提供的信息远远超出前者，所检出的化合物种类和数量、观察到的药物互相作用关系，以及获得的人体代谢应答信息（药效信息）是基于单一化合物的传统PK方法无可比拟的。 br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/7a5ae499-214d-479f-a887-8ab245aa00c0.jpg" title=" 3.jpg" / /p p 　　Poly-PK也同样适用于复方化学药（西药）的研究。从Poly-PK概念的提出，到采用普洱茶在人群中开展验证性研究（proof of concept study），再到真正意义上的临床药代动力学研究，历时7年，因为觉得有意义，便一直摸索着做下来了。Poly-PK整合了药物分子轮廓分析和定量代谢组学技术，采用一系列多变量统计分析方法，可同时对数百种药物成分的体内代谢变化以及人体的代谢应答（药效）进行系统评价，研究展示了复杂的（黄芪汤中的）药物原型成分、经过代谢的次级成分、机体在（黄芪汤）药物影响下发生的代谢变化以及三者之间的相互关系，在系统水平上描绘出复杂药物系统的体内ADME全过程。 br/ br/ /p p strong 主要参考文献 /strong /p p 1. Lan K, Jia W. An integrated metabolomics and pharmacokinetics strategy for multi-component drugs evaluation. Current drug metabolism. 2010, 11(1):105-14. br/ /p p 2. Xie G, Zhao A, Zhao L, et al. Metabolic fate of tea polyphenols in humans. Journal of proteome research. 2012, 11(6):3449-57. br/ /p p 3. Lan K, Xie G, Jia W. Towards polypharmacokinetics: pharmacokinetics of multicomponent drugs and herbal medicines using a metabolomics approach. Evidence-based complementary and alternative medicine: eCAM. 2013 2013:819147. br/ /p p 4. Jia W, Fang T, Wang X, Xie G. The polypharmacokinetics of herbal medicine. Science, The Art and Science of Traditional Medicine. 2015, 350, 6262:871. https://www.sciencemag.org/custom-publishing/collections/art-and-science-traditional-medicine-part-3-global-impact-traditional br/ /p p 5. Xie G, Wang S, Zhang H, Zhao A, Liu J, Ma Y, Lan K, Ni Y, Liu C, Liu P, Chen T, and Jia W. Poly-Pharmacokinetic Study of a Multicomponent Herbal Medicine in Healthy Chinese Volunteers. Clinical Pharmacology & amp Therapeutics. 2017, Jul 4. doi: 10.1002/cpt.784. [Epub ahead of print]. /p

p 　　上 span style=" font-family: times new roman " 海市第六人民医院转化医学中心研究组最近应邀在美国《科学》杂志为中药研究增设的副刊Science,The Art and Science of Traditional Medicine上发表综述文章，贾伟教授针对中药研究的瓶颈问题——复杂成分中药的药代动力学，提出采用代谢组学与生物学分析技术相结合的手段进行多组分中药药物代谢动力学研究的新策略，并提出了Poly-PK(polypharmacokinetics)的新概念，文章以普洱茶中多组分的药代动力学为例子展示和总结了Poly-PK的研究思路和方法。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　普洱茶根据发酵工艺不同分为生茶和熟茶两种，生茶由晒青茶精制而成，熟茶则需经过渥堆、发酵的过程，并且一般认为普洱茶存放时间越长，茶的色泽味越好，生物活性作用也越强。前期的实验中，研究小组通过对存放1~ 10年的普洱熟茶成分谱的分析发现，随时间的增加，普洱茶的化学成分谱随之发生明显变化。与1年的普洱茶相比，10年的茶中的生物活性成分，如表儿茶素、葡萄糖含量增加，而茶中具有神经兴奋作用的咖啡因含量则相对减少。对不同工艺制备的茶进行比较后发现，茶叶中的色素，茶褐素(theabrownin, TB)在普洱茶中含量较高，而立顿红茶和龙井绿茶则以茶红素(thearubigin, TR)为主，这可能与普洱茶独有的渥堆发酵工艺有关。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　很多研究表明普洱茶具有降低血脂和血清总胆固醇水平的作用，但对普洱茶中究竟哪些是真正被机体吸收利用的活性成分并不十分清楚。研究小组利用代谢组学平台采用Poly-PK的研究思路对普洱茶中的化学成分进行了药代动力学研究。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" mmexport1460432233165_副本.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/93710b3b-c992-413c-a4cd-62803605b87a.jpg" / /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　首先，研究人员对志愿者饮茶后0、1、3、6、9、12、24小时的尿液样本分别进行收集，然后采用超高效液相色谱四级杆-飞行时间质谱仪和气相色谱-飞行时间质谱仪对普洱茶提取液中所含化学成分以及人喝茶后尿液中的代谢成分的变化进行了研究。采用多元相似性分析方法，将喝茶后不同时间点的尿液与0点相比较，寻找到喝茶后引起改变的内源性物质118种。将喝茶后不同时间点的尿液与茶提取液相比较，得到尿液中有19种物质成分是从普洱茶中吸收的，还有26种物质成分是从普洱茶吸收并经体内代谢产生的，接下来又通过相关性分析研究表明这几组物质间存在正相关或负相关关系。如发现咖啡因与它的代谢产物次黄嘌呤、茶碱、马尿酸、3-羟基苯乙酸呈明显正相关。而次黄嘌呤与内源性小分子物质鸟氨酸、缬氨酸、酪氨酸等呈明显正相关，茶碱与2-甲基鸟苷呈正相关而与尿素等呈负相关，升高的3-羟基苯乙酸导致氨基丙二酸二乙酯和2-氨基丁酸的升高。该研究结果阐明了喝茶后能被机体吸收的成分物质以及能产生生物活性作用的物质组成基础，并以期刊封面论文发表在2012年的Journal of Proteome Research上。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" mmexport1460432229668_副本.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/a1b5c4f9-1b44-4aa5-a2aa-44d092ff9430.jpg" / /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　Poly-PK的研究思路可以针对中药多组分的特点对复杂成分进入体内后的动态代谢过程，以及对机体内源性小分子代谢物的影响同时进行评价，阐明多组分药物在体内的吸收、代谢，清晰的了解复杂成分中药中哪些可能是具有生物活性的物质成分。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　原文出处: /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　1. Jia Wei, Fang Taiping,Wang Xiaoning, Xie Guoxiang. The polypharmacokinetics of herbal medicine.Science, The Are and Science of Traditional Medicine. 2015, 350, 6262:871. /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　2. Xie, Guoxiang Ye, Mao Wang, Yungang Ni, Yan Su, Mingming Huang, Hua Qiu, Mingfeng Zhao, Aihua Zheng, Xiaojiao Chen, Tianlu Jia, Wei*. Characterization of Pu-erh Tea UsingChemical and Metabolic Profiling Approaches. Journal of Agricultural and FoodChemistry. 2009, 57 (8): 3046–3054. /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　3. Xie Guoxiang, Zhao Aihua,Zhao Linjing, Chen Tianlu, Chen Huiyuan, Qi Xin, Zheng Xiaojiao, Ni Yan, ChengYu, Lan Ke, Yao Chun, Qiu Mingfeng, Wei Jia*. Metabolic Fate of Tea Polyphenolsin Humans. Journal of Proteome Research. 2012, 11(6):3449-54. /span /p p /p

仪器信息网讯 近日，上海交大吕海涛课题组受邀在爱思维尔旗下著名药理学顶级期刊Pharmacology & Therapeutics (IF 10.557)，发表功能代谢组学创新中药功能组分治疗发现研究的年度Critical Review “Functional Metabolomics Innovates Therapeutic Discovery of Traditional Chinese Medicine Derived Functional Compounds"。上海交大系统生物医学研究院吕海涛研究员为论文通讯作者、上海交大吕海涛课题组2019级硕士生王天宇同学、2020级博士生（硕转博）刘京净同学、2017博士生罗夏琳同学、和2018级博士生胡龙龙同学为论文共同第一作者。论文部分主题内容得到国家重点研发计划课题、国家自然科学基金和上海交大高层次人才启动基金的支持。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2021.107824课题组长期聚焦的功能代谢组学方法学创新与转化应用研究，本文提出适合不同生物基质功能代谢深度刻画的、时空动态可视化、精准靶向操纵的新功能代谢组学策略(V2.0)，即Spatial Temporal Operative Real Metabolomics (STORM)方法, 期待未来应用于中药源/微生物源功能天然产物的发现研究，和功能代谢相关等挑战性科学问题的解决。中药现代研究与开发核心目标是创新药物发现与开发(Drug Discovery and Development, DDD),以更好的用于不同疾病的临床预防与治疗，切实良好改善群体健康(Population Health)。鉴于中药化学物质组成和药物作用方式的复杂特性，传统方法策略尚有局限，因此中药功能组分成药性研究仍然进展缓慢(Developing Druggability)。以系统生物学理念驱动的功能代谢组学(Functional Metabolomics)策略具有很好的实践前景，或许会带来中药现代研究可预期的重大突破(Bright Future)。本文以全新视角，从分子代谢、调控与互作角度梳理疾病发生发展与转归的分子机理与分子特征，进而从中药功能分子与疾病特征代谢分子之间的互作维度，提出功能代谢组学，用于中药功能组分治疗发现研究的优势和前景。鉴于中药多组分的客观属性，基于现有蛋白靶点发现、验证和实践的系统总结，针对中药治疗疾病过程的分子特征与分子属性，提出适合中药功能组分研究的全新概念, 疾病功能生物标记物(Disease-Functional Metabolite Biomarker, DFMT)和系统代谢靶点(Systems Metabolic Target, SMT), 强化总结和展望Functional Metabolomics (V1.0)用于中药功能组分成药性研究的理论基础和实践潜力。此外，本文针对从系统代谢复杂属性的认知与测量出发，提出Functional Metabolomics (V 2.0)-STORM-Spatial Temporal Operative Real Metabolomics策略, 赋予功能代谢组学以更精准、动态和可操控的功能分析属性，即在实践应用中加入组织与细胞质谱成像靶向刻画 (Tissue-Cell Wide Spatial-MS Imaging)，融合目标功能分子定性与定量时间代谢流动态测量 (Qualitative and Quantitative Temporal Metabolic Fluxomics)，整合化学蛋白组学策略精准捕获功能调控表型(Chemical Proteomics Locking Metabolic-Functional Phenotype)以及引入体外合成化学和体内合成生物学精准合成策略(Precision-Synthesis Strategy Steering Metabolic Modifications and Modulations )，全面系统实现对具有特征疾病机理的分子进行靶点效应精准确证(SMT for Therapeutic Screening)，以及中药确定功能组分的结构精准优化与改造(SMT driven Structural Optimization and Modifications)，实现功能组分从治疗机理研究向良好成药性研究的跨越 (Functional Compounds based DDD) 。同时，随着STORM策略的开发，完善与升级，具有巨大潜力，可以应用于生命科学/生物医药不同领域关键科学问题的基础探索与转化应用实践。

2024年3月22日，由中华中医药学会主办的2023年度中医药十大学术进展发布会在京召开。中国药科大学李萍教授和李彬教授团队的研究成果“空间代谢组学技术助力中药复杂体系物质基础解析”入选2023年度中医药十大学术进展。该团队突破中药复杂化学成分空间分布成像技术瓶颈，系统构建了基于质谱成像的空间代谢组学新技术，高灵敏、高覆盖、高分辨解析中药复杂化学成分空间分布异质性及其体内外空间代谢规律。研究论文发表于Angewandte Chemie International Edition、Analytical Chemistry等。该进展促进了空间代谢组学技术的完善与发展，从空间维度精准揭示中药复杂物质组成与其代谢变化，为诠释中药科学内涵提供了全新视角。近年来，基于质谱成像的空间代谢组学技术备受国内外专家学者的关注和认可，热度持续攀升。科瑞恩特（北京）科技有限公司多年来致力于质谱成像技术的推广与应用，并积极投身中药研究，为国内多所知名科研院提供技术支持，合作完成的研究成果相继发表于Food Chemistry、Journal of Advanced Research、New Phytologist 等权威期刊。01 利用多组学和MALDI-MSI揭示三七“狮子头”形成及皂苷积累的调控机制2024年4月7日，中国中医科学院黄璐琦院士团队在 Journal of Advanced Research 发表了题目为“Unveiling the regulatory mechanisms of nodules development and quality formation in Panax notoginseng using multi-omics and MALDI-MSI” 的文章。该文基于多组学分析、MALDI-MSI 质谱成像技术、拟南芥侵染回补、转录调控验证实验揭示了三七“狮子头”形成及皂苷积累的调控机制。为探究“狮子头”与三七品质间的联系，对活血性成分三七皂苷及止血性成分三七素进行含量测定，显示皂苷含量与“狮子头”数目呈正相关，而三七素含量则与该性状无关。同时皂苷 AP-SMALDI-MSI 质谱成像显示，“狮子头”皮层组织高丰度积累人参皂苷 Rb1，暗示 “狮子头”的形成与皂苷积累具有相关性（图1F）。图1 与三七“狮子头”相关的活性成分组成研究基于发育解剖学、激素质谱成像、转录组测序、拟南芥侵染回补、转录调控验证等实验，解析三七“狮子头”的形成机制（图2）。图2 三七“狮子头”形成的调控机制模型02 基于LC-MS和MALDI-MSI的代谢组学方法揭示苦荞瘦果发育的时空代谢谱2024年3月，中国中医科学院中药研究所孙伟教授和黑龙江中医药大学马伟教授合作在 Food Chemistry 发表了题目为“LC-MS and MALDI-MSI-based metabolomic approaches provide insights into the spatial–temporal metabolite profiles of Tartary buckwheat achene development”的文章。该研究利用液质联用结合质谱成像技术构建了黑色和黄褐色苦荞瘦果三个重要发育阶段的时空代谢谱，并揭示了黄酮类成分在瘦果发育过程中的时空特异性分布情况，解析了类黄酮成分对苦荞瘦果胚发育和种壳颜色形成的潜在调控机制。该研究采用 AP-SMALDI-MSI 技术对发育中的苦荞瘦果切片中的主要黄酮类化合物进行原位信息定位分析。瘦果纵横切面图显示，鞑靼荞麦瘦果由果壳、种皮、胚乳和胚组成（图3A）。与 LC-MS 的结果一致，黄酮类化合物，包括槲皮素、山奈酚、芦丁和烟花苷等，随着瘦果的发育而积累（图3C）。相反，原花青素 A、原花青素 B 和黄烷醇（表）儿茶素的含量随着瘦果的成熟而减少（图3B），表明它们在保护未成熟瘦果方面可能发挥潜在作用，从而防止瘦果在完全成熟前过早消耗。将代谢组学与 AP-SMALDI-MSI 中黄酮类化合物强度的研究相结合发现黄酮类化合物的组织特异性分布取决于化学修饰的类型。图3 苦荞瘦果发育过程中主要黄酮类化合物相对时空分布MALDI MSI图本研究利用 AP-SMALDI-MSI 技术阐明了代谢物在鞑靼荞麦瘦果发育过程中的空间分布，黄酮醇作为鞑靼荞麦瘦果中的主要黄酮类化合物，根据化学修饰类型的不同，呈现出特定的空间分布，作者提出了鞑靼荞麦瘦果中主要黄酮类化合物与瘦果发育之间的调控关系（图4）。图4 黄酮类化合物在苦荞瘦果发育过程中参与调节胚发育和果壳颜色的模式图03 利用MALDI质谱成像技术揭示牡丹和芍药根的空间代谢组2021年4月，中国药科大学李萍教授、李彬教授在 New Phytologist 期刊上发表了题目为：“Unveiling spatial metabolome of Paeonia suffruticosa and Paeonia lactiflora roots using MALDI MS imaging” 的研究论文，本研究结合多基质和正负离子检测模式，对牡丹和芍药的根切片进行了高质量分辨率基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDI MSI）和 AP-SMALDI 串联质谱（MS/MS）成像，系统地研究了单萜糖苷类和丹皮酚苷类、单宁类、黄酮类、糖类、脂类等多种代谢产物的空间分布。利用 Li DHB 基质的串联质谱成像技术来准确区分芍药苷和芍药内酯苷两种结构异构体的组织分布（图5）。此外，参与没食子单宁生物合成途径的主要中间产物在根部成功定位和显示。图5 AP-SMALDI MS/MS成像和LC-MS验证上述研究中空间代谢组结果均采用了德国 TransMIT AP-SMALDI 10 离子源，搭载 Thermo ScientificTM Q ExactiveTM 超高分辨质谱仪，对不同药用植物中活性成分的空间分布进行了精准解析。科瑞恩特（北京）科技有限公司先后引进德国 TransMIT AP-SMALDI10、AP SMALDI5 AF 常压 MALDI 离子源和美国 Spectroglyph LLC. MALDI ESI Injector 系列离子源，所有离子源均可与赛默飞 Q ExactiveTM 或 Obitrap ExplorisTM 系列质谱仪搭载使用，实现高空间分辨率、高质量分辨率、高质量精度、高灵敏度质谱成像检测。AP-SMALDI 5AF Orbitrap 质谱成像系统TransMIT AP-SMALDI 5AF 高分辨自动聚焦3D快速质谱成像系统在 AP-SMALDI 10 的基础上完成了升级，常压操作环境，空间分辨率可达到3μm，独特3D检测模式可以检测凹凸不平的样品表面，快速检测模式可达18pixel/s，全像素检测大大提高检测灵敏度，高空间分辨率和高质量分辨率使样本中的分子化合物达到最佳成像效果。T-MALDI-2 透射式超高分辨率质谱成像系统MALDI ESI Injector 离子源，MALDI 源采用新型双离子漏斗设计，兼容ESI、APCI等离子源，实现 MALDI ESI 成像和 LC-MS 检测，在生物样本中可实现组织成像与结构鉴定。通过配置 t-MALDI（1μm空间分辨率）、MALDI-2（激光诱导后电离）等技术并搭载赛默飞 Q ExactiveTM 或 Obitrap ExplorisTM 系列超高分辨率质谱检测仪。 参考文献：[1] Yu M, Ma C, Tai B, et al. Unveiling the regulatory mechanisms of nodules development and quality formation in Panax notoginseng using multi-omics and MALDI-MSI[J]. Journal of Advanced Research, 2024.[2] Liu T, WangP, Chen Y, et al. LC–MS and MALDI–MSI-based metabolomic approaches provide insights into the spatial–temporal metabolite profiles of Tartary buckwheat achene development[J]. Food Chemistry, 2024, 449: 139183.[3] Li B, Ge J, Liu W, et al. Unveiling spatial metabolome of Paeonia suffruticosa and Paeonia lactiflora roots using MALDI MS imaging[J]. New Phytologist, 2021, 231(2): 892-902.[4] Tang W, Shi J J, Liu W, et al. MALDI Imaging Assisted Discovery of a Di‐O‐glycosyltransferase from Platycodon grandiflorum Root[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2023, 62(19): e202301309.[5] Sun S, Tang W, Li B. Authentication of single herbal powders enabled by microscopy-guided in situ auto-sampling combined with matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry[J]. Analytical Chemistry, 2023, 95(19): 7512-7518.[6] Sun R, Tang W, Li P, et al. Development of an Efficient On-Tissue Epoxidation Reaction Mediated by Urea Hydrogen Peroxide for MALDI MS/MS Imaging of Lipid C═ C Location Isomers[J]. Analytical Chemistry, 2023, 95(43): 16004-16012.— 关于科瑞恩特 —科瑞恩特（北京）科技有限公司成立于2012年，总部设立在北京市经济技术开发区，毗邻京东，京东方，Corning，GE，Bayer等世界五百强科技企业中国研发中心。科瑞恩特公司是一家基于前沿生物成像（质谱成像、动植物活体成像、细胞成像）、国产化高端设备研发的实验室仪器设备和服务供应商，服务于生命科学、疾病控制、生物安全、食药健康等领域。无论是科研实验室、临床研究中心，还是企业研发基地，我们都能够提供专业的实验室综合解决方案，协助客户实现科研产出和成果转化目标。— 科瑞恩特产品线 —德国TransMIT：AP SMALDI质谱成像离子源、基质喷涂仪（全国独家代理）Spectroglyph LLC.：MALDI ESI Injector离子源（USA）（全国独家代理）瑞孚迪Revvity：多模式读板仪、核酸提取仪、小动物活体光学成像、细胞计数仪、液闪计数器、均质器日本Yamato：灭菌器、烘箱、马弗炉、CO2培养箱、喷雾干燥仪、旋转蒸发仪等广纳慧川：智能试剂柜、智能标准品柜、智能防爆（火）柜、智能危化品柜等美的Midea：医用冷藏箱、冷藏冷冻箱、低温冷冻箱、-86℃超低温冰箱等莱普LabPre：LabPre超低温冷冻研磨仪，高通量组织研磨机、球磨机等（自研发）全思美特：VHP移动式空间灭菌器（自研发）— 科瑞恩特服务方案 —全思美测：AP SMALDI质谱成像检测服务全思美特：VHP过氧化氢空间灭菌服务

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 代谢是生理的基础。近年的研究证明，绝大多数人类疾病，如癌症、糖尿病和心血管疾病等都与代谢异常相关。因此，针对疾病的代谢水平上的分子机制研究已成为基础生物、转化医学研究和药物研发的焦点之一，而代谢组学和代谢流分析是代谢研究重要技术手段。 br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 今天介绍的这位专家是清华大学药学院的胡泽平，其 span style=" text-indent: 2em " 课题组的主要研究方向是以先进的生物质谱为平台，发展高效、精准的新型代谢组学和代谢流分析技术；揭示生理、疾病及药物耐药性的代谢分子机制与功能；针对疾病及药物耐药性的代谢漏洞，设计新型药物治疗靶标和治疗方案；并以功能性生物标志物和药物代谢组学促进药物研发、实现精准治疗。以下内容整理自网络资源，以飨读者。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/5c22bd31-db8f-4927-a06a-643abb6f2757.jpg" title=" 胡.jpg" alt=" 胡.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 清华大学药学院 胡泽平研究员 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/bcc4f1f2-3e98-495b-ba32-e7fce58b1e48.jpg" title=" 胡2.png" alt=" 胡2.png" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong style=" text-align: justify text-indent: 2em " Q：代谢组能让我们全面理解一个生物系统，它能为研究者提供许多功能性信息。请您介绍一下，目前代谢组学主要研究手段有哪些?该领域目前的研究及临床应用情况如何? /strong /p p style=" line-height: 1.75em " 　　胡泽平：代谢是生物体进行生命活动的基础，代谢紊乱已被证明与糖尿病、肿瘤、炎症等诸多疾病密切相关。代谢组学是代谢研究的重要技术手段之一。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　从研究目的和方法的角度看，通常可将代谢组学分为非靶向代谢组学和靶向代谢组学两种类型。非靶向代谢组学致力于尽可能全面地对生物体系中的所有内源性小分子代谢物进行系统分析，而靶向代谢组学则更侧重于针对科研人员所感兴趣的一组特定的代谢物进行分析。此外，近年来，结合非靶向和靶向两种方法优势的“拟靶向”代谢组学方法也得到一定程度的发展。分析手段方面，代谢组学主要采用液相色谱-质谱联用(LC-MS)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)、核磁共振(NMR)等分析平台，其中最为常用的是LC-MS平台。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　随着近年来人们越来越多的认识到代谢研究的重要性，代谢组学在生命科学和医药研究中也得到更为广泛的应用，包括细胞代谢调控、代谢新通路、疾病代谢机制、药物新靶标发现与确证、药物药效及毒性评价、疾病诊断或预后生物标志物、药物代谢组学、精准用药等领域。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　 strong Q:我们看到目前代谢组学在促进药物研发、实现精准治疗的过程中，越来越受到重视，与其它研究方法相比，它的优势有哪些?还有哪些需要克服的困难? /strong /p p style=" line-height: 1.75em " 　　胡泽平:代谢物处于生物系统中生化活动的终端，因此反映的是已经发生的生物学事件。此外，基因表达和环境因素的变化对生物系统所产生的影响都可在代谢物水平上得到最终的表型体现。因此，与其他组学相比，以小分子(通常指分子量& lt 1000)代谢物为主要研究对象的代谢组学能够更为准确地反映生物体的终端和整体信息。通过代谢组学分析，可以深入理解相关的代谢异常。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　尽管代谢组学在上述的研究领域取得了广泛应用，其自身的发展仍然存在一些需要解决的问题。由于代谢物种类多样且浓度差异大，代谢物的分析仍然存在多方面的挑战，如基质效应、离子化抑制、代谢物的鉴定等。与其他组学特别是已经很大程度上实现了标准化的基因组学和转录组学相比，代谢组学的应用受到了不同实验室间差异性的阻碍，涉及大样本量如临床样本的代谢组学研究更需要高度可重复的可靠代谢组学分析方法，因此亟需进一步推进代谢组学的方法学标准化，包括从样品采集、制备和处理到数据的分析和解释的整个过程，从而在各实验室之间实现更为一致和可重复的代谢组学研究，以更高的准确度和精确度检测代谢表型的微妙差异。此外，检测和鉴定更多低丰度代谢物以实现更广泛的代谢组覆盖是代谢组学的另一项技术挑战。如干细胞代谢、肿瘤代谢异质性、发育代谢、免疫代谢等很多代谢研究中的可及样本量通常极少，需要超高灵敏度的方法来实现准确分析。另外，多组学数据整合正成为代谢研究的重大需求和技术瓶颈，需要开发新的生物信息学工具，将代谢组学与其他组学(基因组学、转录组学和蛋白质组学)相结合，并对多组学数据进行数据整合和预测建模，以加速大数据的多组学研究。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　 strong Q:通过生物质谱发展超灵敏度的新型痕量代谢组学和代谢流分析技术是您的课题组研究方向之一，请您介绍下，为什么要发展超灵敏的痕量代谢组学方法?什么是代谢流分析?它的具体作用是什么? /strong /p p style=" line-height: 1.75em " 　　胡泽平:如前面提到的，如干细胞代谢、肿瘤代谢异质性、发育代谢、免疫代谢等很多代谢研究中的可及样本量通常很少，需要超灵敏的方法来实现准确分析。这将为深入理解干细胞、疾病、发育和免疫细胞的代谢分子机制提供必需的技术支持，同时也将为捕捉早期肿瘤病人血液中细微的代谢变化、检测和鉴定更多低丰度代谢物以实现更广泛的代谢物覆盖、及发现早期诊断生物标志物提供技术基础。我们前期发展的基于三重四级杆质谱的超灵敏靶向代谢组学技术率先使在5,000-10,000个分离自小鼠的造血干细胞中进行代谢组学分析成为可能，并由此取得重要生物学发现，这充分证明了超灵敏痕量代谢组学技术的重要性。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　虽然代谢组学是研究代谢的重要技术手段，但由于代谢网络是复杂并且动态变化的，而代谢组学仅能提供静态的代谢物丰度信息，因此仍存在局限性。代谢流分析技术则可以很好地弥补这一局限。代谢流分析技术利用稳定同位素标记特定的化合物，通过分析下游代谢产物的稳定同位素标记模式，推算出该化合物在在细胞内代谢通路中的周转速率、方向和分布规律 通过对不同状态的生物体进行代谢流分析，即可得到生物体特定代谢通路的活跃程度，从而在动态水平上描述细胞的代谢活性。结合代谢组学和代谢流分析技术，可以更好地理解细胞内代谢网络的代谢物水平变化、流量分布和周转速率，发掘主要代谢异常通路及其生物学功能，并揭示其上下游相互调控机制。这可为理解疾病发生机制、药物靶点发现与确证等提供强有力的科学依据。代谢流分析已经广泛应用于代谢相关疾病如糖尿病、癌症、免疫、神经退行性疾病等的发病机制研究中。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　 strong Q:我们了解到，您在2016年12月加入了清华大学药学院并建立了代谢组学与疾病代谢课题组。您认为您课题组的主要特色是什么?到目前为止，课题组进展怎样?已经取得哪些重要成果? /strong /p p style=" line-height: 1.75em " 　　胡泽平:我们课题组多年来致力于疾病的代谢机制研究与药物新靶标的发现与确证，重点专注于以发现和确证药物新靶标为导向，通过发展新型痕量代谢组分析(包括代谢组学和代谢流)技术，揭示生理、疾病、或耐药性的代谢异常新通路并深入阐释其分子新机制，来发现和确证新型药物靶标，逐步形成了“发展新技术、揭示新机制、鉴定新靶标”的主要研究特色。具体来说为： /p p style=" line-height: 1.75em " 　　发展并验证基于色谱-质谱联用技术(LC-MS和GC-MS)的超灵敏痕量代谢组学方法，用于分析痕量样本(尤其是干细胞、发育)中的代谢物变化规律 发展基于稳定同位素示踪的代谢流分析技术，用于分析代谢异常通路的动态周转速率与方向 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　以所发展的代谢组学和代谢流分析技术，结合转录组学、生物信息学和分子 / 细胞生物学等方法，发掘与生理(干细胞、发育)、疾病(癌症、感染性疾病、心肌肥大)或药物耐药性相关的代谢重编程通路及其关键代谢酶，揭示其相应的功能与分子调控机制 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　基于上述功能和机制研究，发现与疾病、耐药性相关的代谢漏洞(代谢脆弱性)，确证其作为新药、克服耐药的新型分子靶标的可行性，进而用于新药研发或联合用药 发掘相应的生物标志物，用于指导临床精准用药。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　我们课题组目前已经发展了一系列基于色谱-质谱平台的代谢组学(靶向和非靶向)和代谢流分析技术方法。其中包括一种前面所提及的超灵敏的痕量靶向代谢组学方法，可在极少量(～5,000)细胞中进行代谢组学研究，并应用该方法与合作者揭示了造血干细胞异于其他造血细胞群的代谢特征及其生物学意义。此外，我们以所创建的代谢组学和代谢流分析方法为基础，进行了多项疾病代谢机制的合作研究，包括阐释了癌症细胞中新的代谢通路 非小细胞肺癌的发病、恶性黑色素瘤的转移、以及造血干细胞的代谢重编程及其分子机理，为深入理解癌症发病或转移机制，并发现新型治疗靶标提供了分子基础。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　在2016年12月回国以来的工作中，我们：1. 率先揭示了ASCL1低表达的小细胞肺癌(SCLC)亚型依赖于次黄嘌呤脱氢酶(IMPDH)介导的嘌呤从头合成的代谢机制，确证了IMPDH可作为该亚型SCLC治疗的药物新靶标，并发现了特异性靶向IMPDH的新药咪唑立宾，突破了数十年来SCLC治疗缺乏有效靶向治疗药物的瓶颈(Cell Metabolism, 2018) 2. 率先揭示了“发热伴血小板减少综合症”(Severe fever with thrombocytopenia syndrome, SFTS)病毒感染后引发精氨酸代谢异常，继而导致血小板减少和T细胞免疫功能抑制的潜在致病机制 并在临床试验中确证了“精氨酸补充疗法”可以促进患者恢复，为治疗这一致死率高达10-30%的病毒性传染病、降低病死率提供了重要的新理论和新策略(Science Translational Medicine, 2018)。另外，我们在非小细胞肺癌对EGFR TKI的耐药性、心肌肥大的代谢机制等研究中也取得了一些进展，目前相关工作正在顺利开展中。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　 strong Q:在许多代谢过程中代谢产物的动态变化范围存在个体差异问题，且易受到饮食、环境、年龄等各种因素影响，所以代谢物作为生物标记物存在一定局限性。在高噪音背景下检测出代谢组生物标记物有一定难度。您在研究过程中是否遇到过类似情况?针对这一问题，研究人员有何对策? /strong /p p style=" line-height: 1.75em " 　　胡泽平:作为精准医学的“关键词”之一，生物标志物的发现已经成为当前医学领域的研究热点之一。包括代谢组学等在内的组学技术的快速发展为发现生物标志物带来了更大的可能性。如前所述，代谢物是存在于信号通路的终端产物，因此代谢组学所提供的信息与表型更为接近，更适于疾病分型和标志物发现的研究。但是在实际研究尤其是在人体研究中，不同代谢物的水平本身相差悬殊，并且容易受到年龄、性别、饮食、是否用药等其他因素的干扰。此外代谢组学常用的技术手段如质谱检测也容易受到其他杂质的干扰，表现为强烈的背景噪声，而且不同的检测和分析体系，有不同的噪音模式。因此，基于代谢组学的生物标志物发现需特别注意排除artificial的因素影响，而这一直以来都是相关研究的挑战和难题。从代谢组学分析技术层面来说，可通过利用高特异性、高灵敏度的平台，如液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)和高分辨质谱等，并采用严格的质量控制，来对包括低丰度次生代谢物在内的尽可能多的代谢物进行全覆盖分析，并进行可靠的代谢物鉴定。从生物学角度来说，单独某一种代谢物的升高，既可能是因为合成途径的增强，也可能是由于消耗途径的抑制。因此可通过分析代谢通路上、下游代谢产物来寻找一组(而不是单一的)相关性生物标记物 尤其重要的是，针对相关性生物标记物进行进一步的生物学功能和机制验证，从而实现“功能性生物标志物”的发现，将对疾病的准确诊断或预后发挥更为重要的意义。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　 strong Q:您在清华大学药学院开展代谢组学分析技术和疾病代谢研究，您认为代谢组学分析技术在药物研发中所起的作用是什么?将来还可以应用在哪些方面? /strong /p p style=" line-height: 1.75em " 　　胡泽平:多年来的研究证实，代谢在疾病的发生、发展中起着重要作用。代谢组学研究生物体在受到病理生理刺激或遗传修饰后(包括基因或环境的改变)，其内源性代谢产物的种类及数量变化，因此所有对生物体系有影响的因素均可反映在代谢组中。利用代谢组学技术对代谢组的静态和动态进行分析，可以帮助我们理解代谢异常的生物学变化过程，在疾病的病理机制、治疗靶点的发现和验证、药物的作用及毒性研究中发挥着重要作用。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　近年来，代谢组学在理解疾病(如肿瘤)的病理机制，以及药物的作用、毒性、耐药机制研究中的作用已经受到广泛关注。因此，代谢组学在新药靶标发现与确证，以及克服耐药性的研究，以及相应的药物研发中将发挥越来越重要的作用。此外，药物代谢组学在指导临床精准用药中也将扮演更令人鼓舞的角色。 /p p style=" line-height: 1.75em " br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em " 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 胡泽平课题组研究方向： /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　基于色谱-质谱联用平台的新型代谢组学(靶向、非靶向)和代谢流分析(metabolic flux analysis)技术开发：创建和验证基于色谱-质谱联用平台(LC/MS和GC/MS)的高灵敏度、高特异性、高通量的代谢组学技术，用于分析和发现生物样本的代谢组特征与异常 创建稳定同位素示踪的代谢流分析技术，用于测量分析代谢异常相关通路的动态周转速率和方向。两者作为代谢水平上分子机制研究的互补有力工具。 /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 0em " 生理(干细胞、发育)、疾病(癌症、肥厚型心肌病、感染性疾病)、抗癌药物耐药性的代谢分子机制与功能：利用代谢组学和代谢流分析，结合转录组学、生物信息学和细胞、分子生物学等技术，发掘与疾病、干细胞或药物耐药性相关的代谢重编程与异常代谢通路，理解其功能与分子调控机制 并针对其代谢脆弱性发现新型药物或联合用药的分子靶标，用于新药研发、疾病分子分型和精准治疗。 /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 0em " 基于分子机制的功能性生物标志物研究：基于代谢组学筛选和代谢分子机制研究，发现并验证高灵敏度和高特异性的功能性生物标志物，用于癌症早期检测或药物疗效预测 并对患者进行分层，以不同治疗方案实现精准治疗。 /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 0em " 药物代谢组学(pharmaco-metabolomics)与精准治疗：以药物代谢组学分析用药患者代谢表型的个体差异及其与药物应答(药效和毒性)及药代的相关性，并揭示其分子机制，以指导临床用药、促进药物研发、实行精准治疗。 /span /p p style=" line-height: 1.75em " br/ /p

清华大学药学院胡泽平课题组应邀发文系统总结了代谢组学和代谢流分析技术的最新研究进展，及其在肿瘤药理学应用中的重要研究进展，包括发现抗肿瘤药物靶点以及生物标记物、揭示药物作用机制和耐药机制、促进精准治疗等。值得一提的是，该综述首次系统地总结绘制了代谢流分析中各种稳定同位素标记示踪物的工作原理及其应用(详见图2)，这将为代谢流分析技术在代谢研究领域和肿瘤药理中的广泛应用起到重要的推动作用。　　增殖中的肿瘤细胞通常以代谢重塑的方式来提供更多的生物能量和物质，以满足其自身快速增殖的需求。譬如，沃伯格效应(Warburg effect)描述了即便是在有氧的情况下，肿瘤细胞仍然会上调糖酵解途径，并产生更多的乳酸。深入理解肿瘤中的代谢重塑对于我们发现新型治疗靶点，开发抗肿瘤药物有着重大的启示作用 而代谢组学和代谢流技术的发展则极大地促进了我们对于肿瘤代谢的理解。代谢组学能够给我们提供某一静态时刻下的大量代谢物信息，而代谢流分析能够动态地告诉我们某一代谢通路的流量变化。代谢组学和代谢流相辅相成，为我们理解肿瘤代谢打开了全面且动态的崭新视角。　　图1. 基于液相色谱-质谱的代谢组学-代谢流分析流程简图　　代谢组学分析主要分为三步骤：样品制备、数据采集、和数据处理分析与生物学意义阐释。生物样本经过提取处理后，通过色谱-质谱(mass spectrometry, MS)联用或核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)来对代谢物进行分析和数据采集。简要数据处理则主要包括通过火山图和热图呈现代谢物的丰度和倍数变化，对代谢物进行通路富集分析。后续则可选择使用同位素标记的代谢流分析来揭示代谢通路的动态变化，并使用体外或者体内模型来进行代谢重塑的功能和机制验证。近年来的代谢组学技术取得一些重要进展，如胡泽平课题组发展的可用于极微量样本(如1,000-5,000个造血干细胞或者60个卵母细胞)的超灵敏代谢组学技术和Sabatini课题组发展的线粒体代谢组学等，都推动了代谢组学在代谢生物学和肿瘤生物学中的应用。　　代谢流分析(metabolic flux analysis, MFA)可以动态地揭示代谢通路的流量变化。当一个代谢物产生积累时，可能是由于其生产的增加或者是消耗的减少。基于稳定同位素示踪法的MFA则可以帮助我们测量代谢流量：带有稳定同位素标记的代谢物经过生化反应，则会导致下游代谢产物的标记，产生在特定位置被同位素标记的M+1,… ,M+n代谢物。通过分析下游代谢物的标记模式及被标记代谢物的量，我们可以计算得出感兴趣的代谢通路的流量速度和方向信息。　　图2. 稳定同位素标记示踪剂标记葡萄糖代谢通路(节选部分)　　例如图2(A)中全13C标记的葡萄糖经过糖酵解反应，生成糖酵解终产物丙酮酸。丙酮酸又可经丙酮酸脱氢酶生成乙酰辅酶A，进入三羧酸循环(TCA cycle)。另外，葡萄糖作为磷酸戊糖途径和丝氨酸生物合成的底物，可以标记这两条代谢途径中的中间产物。通过分析特定通路的下游产物标记，我们可以得到在某段时间内的代谢流量。图2(B)则展示了全13C标记的葡萄糖通过糖酵解代谢为丙酮酸后，可以通过丙酮酸脱氢酶和丙酮酸羧化酶两种方式进入三羧酸循环，从而产生M+2以及M+3的TCA中间产物，进而我们可以分析得到两种酶所介导的不同通路信息。　　代谢是高度复杂且受严密调控的动态变化网络。除了基于特定酶、转运体的调控外，通路之间可以通过同一中间产物而产生关联。如果能找到肿瘤细胞中相较于正常细胞而特定依赖的代谢通路，那么我们就可以精确地靶向肿瘤细胞进行治疗和干预。　　　图3. 促进肿瘤细胞生长的代谢通路及潜在治疗靶点　　图3.展示了细胞中复杂的代谢通路，包括葡萄糖的代谢(糖酵解、磷酸戊糖途径)、脂肪酸代谢、核苷酸的合成、叶酸代谢等，其中特别标记了值得调控的关键酶和转运体，以及针对这些作为靶标已进入临床试验或者已经被FDA批准的小分子药物。譬如，在胶质瘤中曾报道过突变的异柠檬酸脱氢酶(IDH)可以介导肿瘤代谢物2-羟戊二酸(2HG)的产生，展示了IDH作为抗肿瘤靶标的潜力，从而引发IDH抑制剂的开发、获批与应用。　　代谢组学与代谢流分析也可以在肿瘤药物研发中发挥重要作用，并可贯穿于每一步中：从发现靶点到理解药物作用机理，从耐药机制研究到指导精准治疗。　　经过代谢组学分析后，差异代谢物和代谢通路可引导发现潜在的生物标记物和可靶向的代谢依赖性和弱点。潜在的生物标记物可帮助肿瘤的早期诊断、预后和药物有效性预测。通过结合代谢流分析，代谢靶标可以帮助新药研发，或者是帮助科研人员更好地理解现有药物的作用机制，以及如何产生耐药，从而改善现有疗法。药理代谢组学可以用于指导精准治疗 饮食干预疗法则可以作为药物治疗的辅助手段。　　图4.代谢组学和代谢流分析技术在肿瘤药物研发和药理学中的应用　　尽管代谢组学和代谢流分析极大拓展了我们对于肿瘤生物学的理解，但是领域中依旧存在诸多技术挑战和瓶颈，比如灵敏度不足、精准度不够、难以进行代谢流分析，以及至今无法实现真正意义上的单细胞代谢组学(特别是由于灵敏度的技术瓶颈)等等。相关的技术进步和新型方法开发都将进一步促进代谢组学和代谢流分析技术在不同生物医学背景下的应用。下一阶段的研究需要更好地整合、利用所获取的代谢重塑表型和机制信息，将其转化成更好的抗肿瘤疗法。药物研发方面需要更多地关注肿瘤微环境，尤其是肿瘤细胞与免疫细胞之间的代谢相互作用。多组学整合的应用，包括基因组学、蛋白组学、代谢组学等，将有助于加深我们对于肿瘤生物学的理解和利用，进一步加速抗肿瘤药物的研发。　　以上综述文章于2021年3月1日应邀在线发表于国际知名学术期刊《药理学&治疗》(Pharmacology & Therapeutics)，题为《代谢组学、代谢流分析与肿瘤药理学》(Metabolomics, metabolic flux analysis and cancer pharmacology)，此前，胡泽平课题组曾于2019年获邀在国际知名临床药理期刊《临床药理学&治疗》Clinical Pharmacology & Therapeutics发表代谢组学技术及其在临床药理中应用的相关综述。　　清华大学药学院胡泽平研究员与烟台大学药学院王洪波教授为本文通讯作者，2016级药学院本科毕业生梁凌帆与胡泽平课题组2020级博士研究生孙菲分别为本文第一、第二作者。本研究得到了国家自然科学基金委糖脂代谢重大计划重点项目(92057209)、基金委面上项目(81973355)、国家科技部重点研发计划(2019YFA0802100-02, 2020YFA0803300)、清华-北大生命科学联合中心、北京市高精尖结构生物学中心的资助。　　点击链接，阅读原文：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0163725821000292

中国医学科学院药物研究所贺玖明与齐鲁工业大学（山东省科学院）孙成龙、北京大学肿瘤医院季加孚/步召德、上海市生物医药技术研究院戴文韬等多个课题组密切合作，在空间分辨多组学新技术研发及肿瘤代谢交互作用研究方面取得重要进展。研究成果以“Spatially resolved multi-omics highlights cell-specific metabolic remodeling and interactions in gastric cancer”为题，于2023年5月10日在Nature Communications杂志上在线发表。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38360-5近年来，组学技术的发展极大地推动了人们对肿瘤的认识和临床精准诊治。然而，基于组织匀浆或单细胞解离的组学分析技术会破坏组织中细胞和分子所处的空间位置，无法获得高异质性肿瘤组织（微环境）中的分子和细胞的分布及相互作用信息。在前期自主研发的空间代谢组学（Spatially resolved metabolomics）技术的基础上，进一步整合空间脂质组学（Spatially resolved lipidomics）和空间转录组（Spatially resolved transcriptomics）测序技术，在同一肿瘤组织样本的相邻切片上，实现了肿瘤组织微区中代谢组、脂质组和转录组数据的原位精准联合分析；并鉴别细胞种类，构建代谢物/脂质和上游调控基因的关联网络，实现了肿瘤组织微环境中肿瘤细胞、免疫细胞和基质细胞等代谢调控及交互作用的原位表征；为肿瘤代谢的深入研究提供了创新的有效方法、工具和新视角。进一步对临床术后胃腺癌组织进行了空间多组学分析，发现胃癌肿瘤细胞中精氨酸和脯氨酸代谢、磷脂合成及代谢、脂肪酸生物合成等通路在代谢和转录水平上均发生了显著的异常改变；发现肿瘤细胞的氧化磷酸化代谢水平发生逐渐上调，下游代谢物如磷酸化葡萄糖、苹果酸、琥珀酸、组胺、硫苷酯等分子随着胃癌的进展发生持续变化；尤其发现了一个富含免疫细胞的狭长“肿瘤边界区域，tumor interface region”，该区域中免疫细胞发生了代谢重编程，相比正常组织中的免疫细胞，其谷氨酰胺代谢、多不饱和脂肪酸表达都显著上调，提示肿瘤免疫屏障（逃逸）可能与谷氨酰胺代谢和多不饱和脂肪酸代谢密切相关。这些各类细胞特异的代谢重编程在胃癌的发生发展和免疫逃逸等过程中发挥重要作用，有望成为肿瘤精准治疗的潜在靶点。齐鲁工业大学（山东省科学院）孙成龙研究员（药物所2018届博士生）、北京大学肿瘤医院王安强副教授、药物所硕士生周晏合为本文共同第一作者。中国医学科学院药物研究所贺玖明研究员、北京大学肿瘤医院季加孚教授、步召德教授和上海市生物医药技术研究院戴文韬副研究员为本文的共同通讯作者。本研究受到国家自然科学基金、中国医学科学院医学与健康科技创新工程、山东省泰山学者计划等项目的资助；得到上海欧易、鹿明生物和维科托（北京）在空间转录测序、生信分析和空间代谢组分析仪器研制等技术支持。

中国医学科学院北京协和医学院药物研究所贺玖明研究员团队以封底文章在《药学学报》英文刊（APSB）2022年第8期（IF：14.903）发表了题为“A temporo-spatial pharmacometabolomics method to characterize pharmacokinetics and pharmacodynamics in the brain microregions by using ambient mass spectrometry imaging”的研究论文，建立了一种时空分辨的代谢组学方法（基于AFADESI-MSI的时空药物代谢组学），可全景式描绘脑中药物代谢和效应的时空特征，为中枢神经系统作用新药研发提供了一种有力的可视化工具和新的视角。　　封底图 | 表征鼠脑中中枢神经药物的微区域药代动力学和药效学的时空代谢组学方法策略和工作流程　　研究背景　　中枢神经系统（CNS）具有复杂而脆弱的结构，在大脑的许多微区域之间具有高度的互连性和相互作用。大脑是人体复杂的器官，可以细分为许多微区域。脑中多种内源性功能代谢物在不同的微区分布不均匀。脑微区的代谢酶、受体、配体、蛋白和血流的功能差异也会导致药物的空间分布和疗效差异。大脑是中枢神经系统疾病的靶点，大多数中枢神经系统药品只有在进入大脑后才会发挥作用。因此了解药物及相关内源代谢物在大脑中的原位分布的信息对于评估药物疗效、毒理学和药代动力学具有重要意义。　　目前研究大脑的常用功能性脑成像技术（包括组织化学标记、免疫荧光、MRI、PET、全身放射自显影等），仅提供脑组织结构的图像，不能在分子水平上进行分析，可监测的物质种类也有限。另一方面，脑内药物分析通常使用的基于组织匀浆或微透析采样的高效液相色谱-质谱（HPLC-MS）技术获得的结果仅能反映采样微区的平均代谢水平，而缺乏分子在整个大脑中的空间分布的信息。质谱成像技术（MSI）不需要复杂的预处理和特殊的化学标记，具有高通量、高灵敏度和高分辨率的特点，可检测已知或未知小分子代谢物的定性、定量和空间分布信息。　　本研究使用AFADESI-MSI空间代谢组学研究表征了临床中枢神经系统药物奥氮平（OLZ）和大鼠脑内内源性代谢物，并进行了给药期间的时空变化以及脑微区药物动力学和药效学研究，成功地展示了OLZ及其作用相关代谢物的时空特征，并为中枢神经系统药物作用的分子机制提供了新的见解。　　研究思路　　研究方法　　1. 实验分组/研究材料：饲养一周的雄性 Sprague-Dawley 大鼠　　（1） 实验组：4组（3只/组），口服OLZ溶液（50mg/mL）后 20 分钟、50 分钟、3 小时和 12 小时用高浓度乙醚。　　（2） 对照组：1组，3只/组　　2.技术路线　　2.1. 鼠脑的微区划分：15个微区，包括尾状壳核（CP）、大脑皮质（CTX）、海马（HP）、下丘脑（HY）、丘脑（TH）、小脑皮质（CBC）、小脑髓质(CM)、髓质 (MD)、脑桥 (PN)、大脑导水管 (CA)、中脑 (MB)、穹窿 (FN)、梨状皮质 (PC)、嗅球 (OB) 和胼胝体 (CC)。　　2.2 质谱成像：AFADESI-MSI分析（全扫描及MS2扫描）　　2.3代谢物定性：人类代谢组数据库 (www.hmdb.ca)、Metlin、MassBank和LIPID MAPS　　研究结果　　1.通过AFADESI-MSI绘制大鼠大脑中的内源性代谢物和药物图谱　　无论是正离子模式还是负离子模式，使用AFADESI-MSI空间代谢组学均可从治疗组和对照组脑组织切片中获得内源性代谢物信息。在100-500 Da的低质量范围内，可以检测到氨基酸、核苷、核苷酸、有机酸、脂肪酸等极性小分子代谢物和γ-氨基丁酸 (GABA)、肌酸、肉碱、乙酰肉碱和磷脂酰胆碱等神经递质类代谢物；在500-1000 Da的高质量范围内，可以检测到一些脂质，包括鞘磷脂（SM）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰胆碱（PC）、溶血磷脂酰胆碱（LysoPC）和磷脂酰肌醇 (PI) 等。原型药物 OLZ 及其代谢物 2-羟甲基 OLZ 在正离子模式下被检测，结果如图1C1和D1所示。这些结果表明，非靶向质谱成像的方法可以在一次实验中同时绘制外源性药物和内源性代谢物的图谱，并可以获得它们的空间分布特征和微区域丰度变化。　　图1 | 使用 AFADESI-MSI 从脑组织切片获得的外源性药物和内源性代谢物的质谱成像结果　　2.鼠脑中奥氮平（OLZ）及其代谢物的时空变化　　OLZ是一种用治疗精神分裂症的药物，大脑是其主要靶器官。本实验为探究给药时间药物在大脑各功能微区的分布情况，分别在给药后20 min、50 min、3 h和12 h收集治疗组和对照组大鼠脑组织进行MSI分析。OLZ 及其代谢物 2-羟甲基 OLZ 的在鼠脑分布结果如图2A所示。　　这些结果表明，OLZ 可以很容易地穿透脑血屏障，主要分散在脑室和脑实质组织中，但并不是均匀分布在大脑的所有微区域中。给药后20分钟发现OLZ主要分布在大脑皮质中。50分钟后，OLZ的水平显著增加。随着时间的推移，大脑中的药物信号迅速下降到成像检测限以下。同时作者发现，2-羟甲基OLZ主要分布在穹窿中，其在各个微区的分布格局与OLZ不同。　　这些结果表明，OLZ药物的吸收、分布和代谢的速率在大脑的不同微区不同，表明微区对药代动力学有影响。它还证明了所提出的基于AFADESI-MSI 的时空药物代谢组学方法能够同时说明药物及其代谢物在大脑复杂微区域中的水平和空间分布的变化。　　图2 | 脑微区OLZ和其代谢产物2-羟甲基OLZ的时空变化　　3.OLZ 对神经递质类代谢物的的微区调控　　OLZ药物治疗精神分裂的作用机制是阻断多巴胺 D2 受体或血清素 2A 受体调节神经递质类代谢物（NTs）。然而OLZ的微区效应和分子作用机制仍不清楚。因此作者分析了与OLZ生理活动密切相关的NTs的时空变化，包括GABA、Glu、谷氨酰胺 (Gln) 和腺苷。NTs的AUC变化率如图3B1-B7所示。　　GABA（γ-氨基丁酸）是中枢神经中的一种神经递质，可抑制神经中枢。空间代谢组检测结果显示GABA（m/z 104.0706）主要分布在下丘脑中，药物干预后下丘脑的 GABA 受到轻微调节。但同时在梨状皮质和嗅球中观察到药物干预后GABA显著上调。Glu 是中枢神经中的一种主要神经递质，对神经细胞具有兴奋作用。在药物干预后，Glu及其代谢物Gln的时空动态模式在脑部微区中呈现出相对一致的变化趋势。腺苷广泛分布在中枢神经系统中，是大脑中的一种兴奋性和抑制性神经递质，并在脑中不均匀分布。并且在给药3小时后海马和下丘脑中的高水平腺苷显著增加，表明当药物积累时腺苷的上调会更加明显。组胺、乙酰胆碱（Ach）、牛磺酸等神经递质类物质都有各自特征的微区分布，以及在给药后具有上调的趋势。　　上述神经递质类物质的靶向成像分析结果表明，该方法可以检测到与中枢神经药物作用机制相关的大量原型药物及其代谢物和内源性代谢物的空间分布和变化。这对于阐明中枢神经系统药物的作用机制和了解精神分裂症及相关疾病具有重要意义。　　　图3 | 药物对脑内NTs分布和AUC变化率的影响　　4. OLZ 药物干预的微区代谢调控　　组织和器官的内源性代谢变化可以反映药物刺激的效果。为探索药物干预后的微区代谢效应，通过药物代谢组学测试研究了内源性代谢物的分子谱及其动态变化的分布信息。分别在OLZ和生理盐水给药后 50分钟采集每组治疗和对照大鼠的三个脑组织样本进行微区域分析。　　OPLS-DA结果表明，基于正离子模式和负离子模式下脑微区的定量分析，对照组和治疗组分别明显分开。总共筛选和鉴定了 90 种差异内源性代谢物，作为药物作用相关效应物,它们在大脑微区域中发挥了巨大作用。其中81种被MS2鉴定，9 种被同位素模式鉴定。差异代谢物包含了很多种类型的代谢物，包括氨基酸、脂肪酸、甘油磷脂、有机酸、多胺和酰基肉碱。　　经过分析确定了治疗组和对照组之间显著差异的七种代谢途径，包括丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、甘油磷脂代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、精氨酸生物合成、嘌呤代谢和柠檬酸循环（TCA循环）。下面对影响较大的丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和甘油磷脂代谢的异常代谢途径进行重点分析。　　图4 | 对照组和治疗组中鉴定的差异代谢物的层次聚类分析 (HCA)　　4.1 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢紊乱　　异常的Glu-Gln循环在精神分裂症的病理生理过程中起重要作用。丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径代谢物在老鼠脑的时空分布如图5所示。柠檬酸在大脑大部分微区分布均匀；与对照组相比，表达显著提高，结果提示药物干预加速了TCA循环的代谢，为机体提供了更多能量。Glu也均匀分布在各个微区，药物干预后呈下调趋势。它的代谢物Gln 和 GABA，主要在下丘脑和的多个微区中上调。　　根据通路分析和代谢谷氨酸脱羧酶（GAD）酶反应，推测OLZ直接激活GAD促进GABA合成。GABA可增加糖酵解中己糖激酶的活性，从而加速葡萄糖的代谢。空间分布结果表明葡萄糖分布在大脑的所有微区，但给药后主要分布在梨状皮质和嗅球中，给药后20分钟血糖水平显著升高。　　图5 | 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径代谢物的时空分布　　4.2.甘油磷脂代谢途径的紊乱　　甘油磷脂有助于控制肝脏脂质代谢，促进记忆力，增强免疫力，延缓衰老。甘油磷脂代谢途径代谢物的时空分布如图6。这项研究的结果表明，在给药后，大多数脂质在大多数微区域中显示出上调。OLZ在临床应用中具有代谢副作用，如体重增加、血脂异常、高甘油三酯血症和胰岛素抵抗。实验结果证明，脂质代谢的上调可能导致OLZ治疗期间的副作用。　　图6 | 甘油磷脂代谢途径代谢物的时空分布　　相关讨论　　作者开发的时空药物代谢组学方法，使用质谱成像技术MSI来表征大脑中枢神经药物的药代动力学和药效学。结果表明，该方法可有效识别与药物作用相关的内源性分子效应物。评估OLZ药物对脑组织的微区域效应，并证明其穿过血脑屏障后的微区域药代动力学和药效学方面的有效性。该方法清楚地展示了原型药物及其代谢物 2-羟甲基OLZ在大鼠大脑不同微区的药代动力学。也在脑部微区现一些神经递质类物质和其它小分子极性代谢物，并显示出与药物干预相关的多种代谢途径。发现天冬氨酸、谷氨酸和甘油磷脂代谢途径的调节可能与 OLZ 临床使用观察到的治疗和不良反应有关，为了解其作用的分子机制提供了关键信息。　　小鹿　　与基于LC-MS的常规药物代谢组学分析手段相比，基于AFADESI-MSI的时空药物代谢组学技术具有同时检测内源性和外源性物质的静态水平变化，并提供大脑不同微区的动态时间依赖性趋势和空间分布信息的优势，能够非常准确地呈现原位和微区域分子变化规律。在此基础上将药代动力学和药效学与代谢途径相关联，有利于获得关键信息，从而更深入地了解药物作用的分子机制。基于AFADESI-MSI 的时空药物代谢组学技术不仅是阐述中枢神经系统药物的原位药代动力学和药效学全面有效的工具，也可为脑组织内源性代谢物的变化以及其它动物组织的原位代谢研究提供重要信息。　　该研究工作，药物所2017级硕士研究生刘丹为作者，贺玖明研究员为独立通讯作者。工作得到国家自然科学基金和医科院创新工程项目的资金资助。

今天要讲到的代谢组学妙手来自何方？ 来自我们优秀的用户——迈理奥（Meliomics）。迈理奥的快速崛起，源自于他们对代谢组学领域的深刻理解和持续创新，而安捷伦出色的仪器和解决方案也为其提供了重要支持。日前，我们有幸采访到了迈理奥首席科学家厉良教授（加拿大皇家科学院院士）和学术总监李佳博士，深入了解了代谢组学领域及其检测环节所面临的挑战与机遇。厉良教授是享誉国际的质谱和代谢组学专家，加拿大皇家科学院院士、加拿大国家代谢组学研究创新中心联合主任、加拿大阿尔伯塔大学终身教授、人类代谢组计划联合发起人、人类代谢组学数据库 HMDB 联合创始人，积累了丰富的学术成果，获得诸多行业赞誉。图 1. 厉良教授正在接受采访 什么是代谢组学？ 随着人们生活水平的提高，健康已成为重要关注点。常规体检通过检测肌酐、尿酸、胆红素等代谢物来评估健康状态。然而，对于某些复杂的疾病，常规检测方法可能无法提供足够的信息，需要更先进的技术来辅助。以新生儿筛查为例，代谢组学技术能在几分钟内快速识别 40 多种遗传代谢病的生物标志物。那么，什么是代谢组学呢？代谢组学是通过质谱等高通量技术手段，研究和发现特定生理时期内生物体的所有低分子量的物质，并进行定性和定量分析，探索代谢物变化与生物过程之间的有机联系。简单来说，代谢组学就是研究生物体内所有小分子代谢物的科学。癌细胞为了满足自身快速增殖的能量需求，通常会加速和增加生物能量代谢途径，包括通过糖酵解提高葡萄糖摄取以及引起三羧酸循环的变化。想象一下，借助代谢组学技术，我们有望在癌症早期进行发现和干预，避免病情发展到晚期扩散才进行治疗。这种早期诊断和干预策略，能够显著提升治疗效果，改善患者的生存质量。 图 2. 葡萄糖、乳酸和三羧酸循环对抗肿瘤免疫的影响 质谱检测在代谢组学领域面临哪些挑战？如何应对？ 代谢组学领域的研究在检测环节面临很多挑战，厉良教授介绍到，代谢物常用质谱进行检测，但检测方法还有几个层面亟待提升。迈理奥正在通过颠覆性的创新技术克服常规代谢组学方法的瓶颈，从而提升检测的准确性和效率。 01 代谢物的检测覆盖率：很多代谢物电离效率不高或难以在色谱柱上保留，导致质谱不容易捕捉到这些物质。针对这一问题，迈理奥巧妙运用了化学衍生化的方法，使代谢物拥有疏水基团和叔胺结构，显著提高其色谱柱的保留性能和离子化效果，结合安捷伦高分辨质谱仪器，提升代谢物检测灵敏度 10-1000 倍，可检测8000-13000 个色谱峰对，极大地提升了代谢物的检测效率。使得更多的代谢物能够被准确、全面地检测到。 02 代谢物的定量分析：代谢物的准确定量应使用其对应的同位素内标矫正，但并不是所有代谢物均有同位素内标，或即使有，价格往往非常昂贵。针对这一难题，迈理奥采用同位素双标记的方法，为每种代谢物生成一一对应的同位素内标，进行精确的定量分析。代谢组学研究中很多时候不需要绝对定量检测，仅需要通过相对定量检测确定代谢物的变化趋势，即可为进一步研究和转化提供重要参考。 03 代谢物的鉴定：质谱灵敏度较高，因此会检测到很多离子信号，但是如何鉴定其为具体的某种代谢物，这方面能力仍然需要提升。 为了得到更准确的代谢物鉴定结果，迈理奥建立了专业的三层级代谢物鉴定数据库，实现了1400+个代谢物的精准鉴定和7000+个代谢物的可靠推定。为了进一步提高代谢物的鉴定能力，迈理奥正在构建基于 AI 的规模更大、更专业化的数据库，此举旨在提高鉴定精度，确保检测结果的准确性，从而为科学研究和临床应用提供更加可靠的支持。图 3. 迈理奥技术人员进行代谢组学实验 在代谢组学研究领域，质谱仪需要满足哪些要求？ 在代谢组学研究领域中，质谱仪发挥着非常重要的作用，因此厉良教授认为，质谱仪需要尽量满足以下要求：1灵敏度，确保能够检测出样本中浓度很低的化合物，使多种代谢物的峰强度和面积都能得到很好的体现； 2分辨率，确保能够区分并准确识别具有接近质量数的多种代谢物；3稳定性，确保从样品前处理、液相分离、到质谱检测等各个环节都保证较高的稳定性，从而确保大队列和长时间的检测项目都能保证检测输出的一致性； 4数据处理能力，确保有软件能便捷地把各种峰型的结果进行分析汇总。图 4. 安捷伦仪器安捷伦的高端质谱仪器，在灵敏度、分辨率、稳定性和数据处理方面都可以满足需求，而且在性价比方面也占有一定优势，方便将来向更多的实验室推广整套技术和解决方案。图 5. 安捷伦软件界面 代谢组学的临床转化和应用前景？ 在基因组-转录组-蛋白质组-代谢组的系统生物学框架内，代谢组学处于最下游，最接近生物表型，比其他组学更具时间敏感性，因此可以更容易直接与表型建立关系。通俗点讲，就是我们的基因可能不会经常变化，但是代谢物却在一直变化，观察整个代谢组的变化，可以评估人体的健康或疾病状态，例如最常见的就是糖检测和诊断糖尿病之间的联系。 图 6. 系统生物学与人体表型之间的联系目前，代谢组学在临床领域的应用主要有三个方面：1疾病生物标志物的发现：代谢组学可以帮助识别与特定疾病相关的生物标志物，这些标志物可用于疾病的早期诊断、疾病的分型或预后评估。这对于提高疾病的检测精度和患者管理具有重要意义。 2药物代谢与反应监测：在药物开发的临床试验阶段（包括一期、二期和三期），代谢组学通过分析代谢组的变化，帮助明确药物的作用机制。此外，它还可以用于评估不同人群对治疗的响应水平，支持精准医疗的实施。3疾病预防和健康管理：通过观察多种代谢物（如指纹图谱）的变化，代谢组学可以评估个体的整体健康状况，并预测潜在的疾病风险。这为早期干预提供了依据，有助于预防疾病的发生。 迈理奥是谁？作为开拓代谢组学新科技的先锋，迈理奥在首席科学家厉良教授的全程指导下，组建了以归国博士赵爽为核心的专业团队，创建了全球领先的 DeepMarker MT 代谢组学平台和 DeepMarker LT 脂质组学平台，专注于全方位、个性化、一站式的科研服务和创新医疗诊断技术的开发，推动生物标志物探索、健康检测等生命科学领域的创新与变革。 颠覆性的技术创新突破了常规方法的瓶颈，已应用于数百项研究，涉及疾病诊断、健康监测、药物研发、中医药研究、食品农业、环境监测等领域，助力高水平的科学研究以及高效的临床转化，成果显著，如阿尔茨海默症（加拿大脑计划）生物标志物的探索、乌帕替尼（艾伯维）的新适应症疗效评估、食品发酵过程监测等，体现了更高灵敏度、高覆盖率、高精准定量、高稳定性的全方位、多层面的领先优势。结语代谢组学作为后基因组时代发展最快、最热门、极具潜力的组学新兴学科，广泛应用于生命科学各领域，为发现生物标志物、探寻疾病机制等提供了强大的技术平台。感谢迈理奥一直走在突破代谢组学技术瓶颈、助力千亿级疾病早筛市场的道路上。安捷伦也将继续与迈理奥及各位行业合作伙伴通力协作，通过提供尖端、稳定、高性能的产品平台，以及专业的服务和支持，助力更多本土企业实现创新和发展。

双方将共同努力推动传统中医药现代化进程，促进中国中医药产业发展 中国上海 - 2016年1月11日- 沃特世公司近日于第四届中医药代谢组学研究高峰论坛宣布与黑龙江中医药大学共同建立中美中医方证代谢组学技术合作中心。该中心由黑龙江中医药大学副校长王喜军教授领导，旨在通过中医方证代谢组学（Chinmedomics）研究，推动传统中医药现代化进程，促进中国中医药产业发展。中医方证代谢组学是中医药现代化研究方法学意义上的创新，主要研究中药复方给药形式的特殊性及方证对应疗效的专属性。黑龙江中医药大学校长孙忠人教授与沃特世公司市场发展战略总监Phil Kilby先生共同为合作中心揭幕王喜军教授在揭牌仪式上表示：“证候和方剂是中医学的两个关键科学问题，直接关系到中医疾病的诊断和临床治疗的有效性。中医临床上，包含多种药物成分的方剂即为针对中医症候的临床药物治疗形式。我们和沃特世公司合作建立的中美中医方证代谢组学技术合作中心，将针对与药效物质基础相关的中药有效性及安全性等质量问题进行研究，探索基于临床有效性的中药创新药物发现。” 黑龙江中医药大学副校长王喜军教授与沃特世公司市场发展战略总监Phil Kilby先生合影沃特世公司市场发展战略总监Phil Kilby先生表示：“我们十分荣幸能够与王喜军教授以及黑龙江中医药大学的研究人员在中医药研究领域共同合作。中美中医方证代谢组学技术合作中心的建立，对沃特世而言具有里程碑式的意义。我们希望通过支持对‘中医方证代谢组学’这中医方剂药物最前沿领域的研究，帮助推进中医药进一步实现全球化，为人类对抗疾病和改善健康的事业实现价值。”合作中心的成立，正是为了有效地契合代谢组学研究方法策略，基于系统代谢网络的整体性和动态性的变化来评价中医药整体效应，发掘特征性规律，加快传统中医药与现代生命科学技术的结合，为中医药的发展提供新的机遇，从而推动中医药现代化。此外，王喜军教授以及黑龙江中医药大学的研究人员也将与沃特世总部技术中心实验室开展学术交流活动，并就基于沃特世全新技术的方法开发进行深入研究。中医方证代谢组学的研究，需要包含从样品前处理、制备到仪器分析及软件应用的全套实验室分析解决方案。目前，中美中医方证研究中心配多套Waters SYNAPT G2 HDMS系统、SYNAPT G2-Si HDMS系统、ACQUITY UPLC系统、ACQUITY UPC2系统、ACQUITY TQD系统、UNIFI科学信息系统以及Progenesis QI生物信息学软件。 合作中心所配备的Waters SYNAPT G2-Si HDMS系统与ACQUITY UPLC系统 合作中心所配备的ACQUITY UPLC系统与ACQUITY UPC2系统 关于中医方证代谢组学中医方证代谢组学是中医药现代化研究方法学意义上的创新，基于中药复方给药形式的特殊性及方证对应疗效的专属性，以证候为起点，从方剂入手，建立了系统的关联‘证候诊断-方剂效应评价-体内直接作用物质分析’的方法学。中医代谢组学将中药血清药物化学和代谢组学有机结合，在解决证候生物标记物的基础上，建立方剂药效生物评价体系，发现并确定中药药效物质基础，进而解决与药效物质基础相关的中药有效性及安全性等质量问题，以及基于临床有效性的中药创新药物发现问题。 关于黑龙江中医药大学 黑龙江中医药大学始建于1954年，学校是黑龙江省重点建设的高水平大学，国家973计划项目首席科学家单位。学校设有中医学、中药学、中西医结合、药学4个博士后科研流动站，是国家首批第二类特色专业（中医学）建设点和国家第一类特色专业（中药学、药物制剂和针灸推拿学）建设点。在中药血清药物化学研究、中药天然药物药效物质基础研究方面处于国际先进水平，在方剂配伍规律、针灸作用机理研究和中医药治疗内科、妇科、肾病等重大疾病的临床研究方面处于国内领先水平。 黑龙江中医药大学地处风光秀丽的北国名城哈尔滨市，校园环境优雅，绿树成荫，建筑中西合璧，风格独特，教学主楼和礼堂为典雅的欧式建筑，属国家级保护建筑；校园内21尊古代著名中医药学家雕像以及“经方小道”等，形成了独具特色的中医药文化园——“大医之路”。 关于沃特世公司(www.waters.com)50多年来，沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）通过提供实用、可持续的创新，使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步，从而为实验室相关机构创造了业务优势。作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者，沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。2014年沃特世拥有19.9亿美元的收入，它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 # # #Waters、ACQUITY、ACQUITY UPLC、UPLC、SYNAPT、UPC2 、UNIFI和Progenesis是沃特世公司的商标。

中国太原，2013年10月14-16日：科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔（以下简称：赛默飞）金牌赞助代谢组学与中医药现代研究学术论坛&mdash &mdash 由国家自然科学基金委主办，山西大学中医药现代研究中心承办，共有来自国内外同行学者、药企代表400余人参会。会议探讨了中医药代谢组学的发展方向，赛默飞为大家带来了代谢/脂质组学系统解决方案，并冠名了优秀论文评选活动，受到与会专家及参会人员的高度肯定。 会议议程方面，本次大会邀请了国内外知名学者就代谢组学与中药现代研究领域的最新动态、学科前沿发展趋势和研究热点等做了大会学术报告。会后又举办了第二届山西大学--荷兰莱顿大学代谢组学国际合作交流培训班，由从事中医药代谢组学研究的国内外青年学者讲解并示范代谢组学技术及其在中医药研究中的应用。赛默飞质谱应用专家吴泽明给大会作了题为&ldquo 赛默飞世尔科技代谢/脂质组学系统解决方案&rdquo 的报告，不仅为大会带来了系统的解决方案，并为大家介绍了赛默飞质谱Orbitrap 技术在代谢/脂质组学领域的优势。 大会进行期间，赛默飞赞助并冠名了优秀论文的评选活动。旨在积极支持该领域研究人员能够获得更多的成果。赛默飞希望通过对代谢组学与中医药现代研究的持续支持，帮助该行业不断取得成果，促进创新，推动科学进步。 优秀论文颁奖 相关产品：Q Exactive 台式Orbitrap LC-MS/MS 关于赛默飞OrbitrapTM 技术 赛默飞OrbitrapTM 技术彻底革新了质谱分析方法。OrbitrapTM 技术的Thermo Scientific Q Exactive质谱仪台式LC-MS/MS 能够将高性能四极杆的母离子选择性与高分辨的准确质量数（HR/AM）Orbitrap 检测技术相结合，提供优异的性能和出色的多功能性，在进行高精度的目标物或非目标物筛选的同时也能实现大范围的定性和定量分析检测。 在代谢产物的结构鉴定中， Q Exactive 质谱仪具有更高精准度，可有效消除干扰，系统具有更高的MS/MS 灵敏度和更精准的结构鉴定。从同一母体化合物中产生的代谢产物在不同电离极性之间的电离效率可能会有巨大差异。而在MS和MS/MS模式下扫描间正负极性的快速切换，确保Q Exactive 系统能够在单次色谱运行中最大限度地检测和鉴定代谢物。其扫描速度与UHPLC完美兼容，快速的极性切换可确保找到更多的内源性代谢物。因此，Q Exactive 质谱仪是大规模复杂代谢组学样品轮廓分析的首选平台。此外，Q Exactive质谱仪也为不稳定脂类的分析提供了一个理想的解决方案，并可以对所有类型的脂类进行定性和定量分析。 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技（纽约证交所代码： TMO）是科学服务领域的世界领导者。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额130亿美元，员工约39,000人。主要客户类型包括：医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构，以及环境与过程控制行业。借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity&trade Lab Services三个首要品牌，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务帮助客户解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com 关于赛默飞世尔科技中国 赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司，员工人数超过2400名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求，现有5家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在北京和上海共设立了5个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应用开发与培训等多项服务；位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队，在全国有超过400 名经过培训认证的、具有专业资格的工程师提供售后服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录网站：www.thermofisher.cn

质谱组学云课堂 | 代谢组学、蛋白质组学双重盛宴来袭 蛋白质作为生命活动的功能执行者，使得质谱表征的蛋白质组学能够为生命活动提供更加贴近表型的解释，它为疾病致病机理发现、癌症的早期诊断及新型标志物研发、预后预测、精准分型、指导用药、临床样本数字化等均提供了准确全面的信息，是人类对抗疾病的一大利器。 代谢组学作为蛋白质组学的下游组学，同时也是环境暴露、治疗干预、生活习惯以及上游组学这一系列事件在人体的最终直观放大反应，也是更能直观反应生物体系的状态的组学，因此代谢组学的研究是精准医疗的重要一环。近几年，在学术前沿领域有众多的学者意识到代谢组学的重要性。赛默飞 × 华大基因赛默飞携手华大基因紧跟学术前沿，结合组学研究需求，推出基于Orbitrap在组学中的研究方案，助力组学技术的进展，紧跟热点，分享单细胞/微量样品、精准医学等相关应用。 代谢组学系列讲座 基于Orbitrap平台的代谢组学和脂质组学方案时间: 10月28日 15:00~16:30内容简介： 1. Orbitrap仪器原理、用于小分子组学的硬件优势 2. 用于小分子组学的主要软件Compound Discoverer和Lipidsearch介绍 3. 相关应用案例介绍吴珊湖，赛默飞世尔科技（中国）有限公司液质联用小分子领域应用工程师，主要支持LC-MS、LC-MSMS系列平台的应用开发，在小分子组学、杂质分析、中药定性等方面具有丰富的经验。肠道菌群与代谢组学关联分析时间: 10月28日 16:30~17:30内容简介： 1. 宏基因组/16S与代谢组关联分析方法 2. 宏基因组/16S与代谢组关联分析案例梅占龙，哥本哈根大学生物信息学博士，任华大基因质谱平台信息分析负责人。擅长代谢组学技术研究及生物信息分析，参与开发多款华大基因代谢组学分析流程。在代谢组学的应用上有丰富经验，与客户合作发表文章多篇。 扫码报名 医学蛋白质组学系列讲座 蛋白质组学在精准医学研究中的应用时间: 11月5日 15:00~16:00内容简介： 1. Orbitrap超高分辨质谱的发展及其在蛋白质组学领域的全面解决方案 2. 蛋白质组学技术在精准医疗领域的应用及进展齐英姿，赛默飞世尔科技大分子方向应用工程师，毕业于军事医学科学院国家蛋白质科学中心北京，一直从事蛋白质组学相关技术支持工作；2021年加入赛默飞世尔科技，具有丰富的蛋白质组学研究以及质谱数据分析相关经验。单细胞/微量样本的蛋白质组学技术时间: 11月5日 16:00~17:00内容简介： 1. 单细胞蛋白质组学技术的发展和现状 2. 单细胞和微量蛋白质组学技术的应用案例李思奇，哥本哈根大学生物化学博士，深圳华大基因质谱平台资深研发工程师。擅长蛋白质组学和质谱技术的开发与应用，负责多项实验技术的设计、搭建和优化，参与发表多篇SCI文章。 扫码报名扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案，或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号，了解更多资讯+

仪器信息网讯 2021年7月20日，由清华大学药学院主办、安捷伦科技（中国）有限公司协办的紫荆代谢组学国际会议在北京文津国际酒店成功召开。清华大学药学院胡泽平研究员和中国科学院化学物理研究所许国旺研究员共同担任本次会议主席，会议线上线下同步进行，近百位观众现场参会，近3万人次参与线上互动。会议现场会议开始，清华大学药学院教授、副院长、中药研究院院长、清华大学药学技术中心主任尹航教授，以及安捷伦高级副总裁兼首席技术官、美国国家工程院院士Darlene Solomon博士分别进行了致辞。尹航教授 清华大学药学院副院长尹航教授提到，今年是清华大学建校110周年，清华大学始终坚持面向世界科技前沿和国家的重大战略需要，坚定地走中国特色的自主创新之路。清华大学长期以来以文理学科交叉、中西融合的多学科平台为科学发展和社会进步做出了贡献。在新冠疫情的大环境下，我们积极响应习总书记提出的“面向人民健康”的号召，承担起引领科技发展方向，增进人类健康共同福祉的重要使命。今天的代谢组学会议是从整体角度出发，用高通量、可量化的组学数据分析，为疾病的发生、发展等全过程的全面认识提供支持，通过多组学的数据的整合分析已经成为科学家探索生命机制的新方向。代谢组学检测的是基因转录翻译等系列事件的最终产物，能够准确反映生物体系的状态，是当前组学发展的重要组成部分，期待今天的会议大家能够了解当前代谢组学研究的前沿进展。Darlene Solomon 安捷伦高级副总裁兼首席技术官、美国国家工程院院士Darlene讲到，此次大会聚焦生命科学和转化研究的重要课题，新冠疫情也证明，只有生命科学的进步才能为人类创造更健康的生活环境。目前生命科学研究面临很多挑战，需要技术的持续创新突破相关研究瓶颈。创新是安捷伦的基因，安捷伦不仅通过总部研发的持续投入来实现创新方案的推出，还不断拓展与科研学术客户的紧密合作来发掘创新的源泉。公司非常重视在组学解决方案上的创新，提供行业领先的代谢组学、脂质组学及多组学解决方案，同时整合细胞分析、NGS及病理学分析，帮助科学家实现疾病机制及下一代转化研究。安捷伦愿意成为用户最佳的合作伙伴，成就用户科研目标，提升人类生活质量。本次会议聚焦代谢组学前沿技术、代谢重塑与肿瘤、代谢重塑与病毒传染病等研究中的最新进展，共有10位国内外代谢组学领域具有重要影响力的专家学者通过现场或者在线的形式分享了精彩的报告。许国旺 研究员 中国科学院大连化学物理研究所报告题目：《向着代谢组的全景分析》税光厚 研究员 中科院遗传发育所分子发育生物学国家重点实验室报告题目：《Systematic discovery and functional analysises of metabolic disorders in COVID-19》Jason Locasale,PhD,Duke University（线上）报告题目：《The Impact of Cellular Metabolism on Chromatin Dynamics and Epigenetics 》瑕瑜 教授 清华大学化学系报告题目：《脂质组精细结构分析的质谱方法》张金兰 研究员 中国医学科学院北京协和医学院药物研究所报告题目：《基于代谢途径内源性代谢物分析新方法研究》朱正江 研究员 中国科学院上海有机化学研究所报告题目：《基于离子淌度质谱的多维高分辨代谢组学技术》冉小蓉 博士 安捷伦创新合作研究中心报告题目：《代谢组学、代谢流整合细胞分析——深入功能和机理阐释》Daniel Raftery,PhD, University of Washington报告题目：《So Why is Biomarker Validation So Hard in Metabolomics? Exploring Data Quality and Confounding Effects》Justin R.Cross,PhD,Donald B.and Catherine C.Marron Center Metabolism Center报告题目：《Building a successful in horse metabolomics capability for biomedical research》胡泽平 研究员 清华大学药学院报告题目：《新型代谢组学技术揭示病毒性传染病的代谢重塑》会议特别设置了圆桌讨论环节，主持人胡泽平从对报名听众征集到的200多个的问题中选择了7个具有代表性的问题，包括代谢组学技术标准化、脂质组学质谱精细结构、非靶向代谢组学中代谢物鉴定深度、空间代谢组学、代谢流技术、单细胞和亚细胞的代谢组学、多组学联合研究等内容。与会嘉宾现场进行了热烈的讨论，智慧碰撞，为代谢组学研究人员提供了更多思路。圆桌讨论全体参会人员合影后记：代谢组学作为生命组学家族的最新成员和重要环节，被广泛应用于与生物医药相关的各个领域，如疾病机制阐释、药物靶标发现、药物毒理及安全评价、精准医学和用药及中医药现代化等研究。此外，代谢组学与其他生命组学和人工智能等生物计算技术结合，可推动精准大健康的逐步实现。紫荆代谢组学国际会议，专家们带来了满满的干货，现场嘉宾和听众收获匪浅，纷纷表达了对清华大学药学院和安捷伦的感谢。正如许国旺研究员所言，代谢组学是正在成长发育的青少年，以后前景不可估量。目前代谢组学研究中还存在一些挑战和难题，这样的学术探讨十分必要，期待在相关领域专家和仪器企业的共同努力下，推进代谢组学更快发展，更好的应用于人类健康的保障当中。

p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 第一届磁共振网络会议（iCMR 2017）特邀报告 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 基于核磁共振代谢组学在药物毒性评价中的应用研究 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 李中峰小.jpg" style=" HEIGHT: 385px WIDTH: 300px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/9f680b63-b982-4b7b-b183-8b07fcfb682c.jpg" width=" 300" height=" 385" / & nbsp /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 李中峰 副教授 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 首都师范大学 /strong /p p strong 　　报告摘要： /strong /p p 　　药物安全性评价是目前药物研究的重要领域，本报告利用NMR的代谢组方法研究药物毒性信息，主要利用生物体液、组织等的核磁共振谱图所提供的生物体内全部小分子代谢物的丰富信息，通过对这些信息的多元统计分析和模式识别处理，了解相关生物体在病理生理学和药理药毒学等方面的状况及动态变化，以及它们所揭示的生物学意义，并希望从分子水平来药物毒性作用规律。 /p p strong 　　报告人简历： /strong /p p 　　李中峰，首都师范大学副教授、硕士生导师，北京波谱学会常务理事。目前从事着核磁共振在生物医药中的应用研究工作。主要的研究方向包括：（1）基于核磁共振的药物疾病代谢组学研究；（2）磁共振成像造影剂的研究。 /p p 　　近年来在Anal. Chem., Sensors and Actuators B, Molecular BioSystems, Biomedical Chromatography, Journal of Pharmacy and Pharmacology, Journal of Inorganic Biochemistry，Magnetic Resonance Imaging等杂志发表三十多篇文章。 /p p 　　 strong 报名链接： /strong a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/" target=" _self" http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/ /a /p p & nbsp /p

代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科，是系统生物学的重要组成部分。基因组学和蛋白质组学分别从基因和蛋白质层面探寻生命的活动，而实际上细胞内许多生命活动是与代谢物相关，受代谢物调控的。代谢组学正是对某一生物体组份或细胞在特定生理时期或条件下所有代谢物同时进行研究的一门学科。它通过定性和定量分析以寻找出目标差异代谢物，可用于疾病早期诊断、药物靶点发现、疾病机理研究及疾病诊断等。此外，将代谢组学寻找关键差异代谢物的方法作为一种研究手段，其在食品组学、中医药现代化、环境评价、营养学等科学领域中也有着极其广泛和重要的应用前景。 作为全球著名的分析仪器厂商，岛津公司秉承“为了人类和地球的健康”这一理念，不断钻研领先时代、满足社会需求的科学技术，将于2018年8月1日在岛津企业管理（中国）有限公司 上海分公司举办《求同存异，探索未来 - - 代谢组学研讨会》，旨为客户提供有关代谢组学研究的交流机会。届时，岛津公司将邀请大阪大学的福崎教授及岛津应用专家做专场技术讲座，敬请莅临！ 会议时间：2018年8月1日（星期三9:00-12：00）会议地点：上海市宜州路180号华鑫天地二期C801栋二楼B201岛津企业管理（中国）有限公司 特邀专家：福崎 教授 （大阪大学，生命科学院代谢组学研究室）学术研究领域：代谢组学。福崎教授是日本生物技术学会董事会成员之一。福崎研究室于2007年成立，也是岛津合作实验室之一。11年的代谢组学研究中，在多种期刊中共发表200多篇原创性论文，拥有50多个专利。 会 议 日 程9:00-9:15签到9:15-11:10《将代谢组学应用在精密表现解析》大阪大学 福崎 教授11:10-11:20茶歇11:20-12:00《岛津组学解决方案》岛津分析中心 钟启升 博士12:00-13:00工作午餐13:00- 参观交流 会议地点：上海市宜州路180号华鑫天地二期C801栋（岛津公司）二楼B201 为更好进行各项会议组织工作，请参会老师在2017年7月27日前用电子邮件回复，非常感谢！（额满即止） 会务组： 严嬿媛 021-3419 4055 邮箱 sshyanyy@shimadzu.com.cn 姓 名职 务单位手 机电子邮箱 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。

经网络共4745人投票，评选出2022年《药学学报》读者最喜爱的封面5篇，其中《药学学报》中英文刊青年编委、中国医学科学院北京协和医学院药物研究所贺玖明研究员团队建立了一种时空分辨的代谢组学方法，可全景式描绘脑中药物代谢和效应的时空特征，为中枢神经系统作用新药研发提供了一种有力的可视化工具和新的视角。硕士研究生刘丹为第一作者。　　时空分辨药物代谢组学方法——驱动中枢神经系统作用新药研发的可视化工具　　《药学学报》英文刊青年编委、中国医学科学院北京协和医学院药物研究所贺玖明研究员团队以封底文章在《药学学报》英文刊(APSB)2022年第8期发表了题为“A temporo-spatial pharmacometabolomics method to characterize pharmacokinetics and pharmacodynamics in the brain microregions by using ambient mass spectrometry imaging”的研究论文，建立了一种时空分辨的代谢组学方法，可全景式描绘脑中药物代谢和效应的时空特征，为中枢神经系统作用新药研发提供了一种有力的可视化工具和新的视角。　　新药研发过程中，掌握药物在体内的吸收、分布、代谢、排泄及其体内效应等信息至关重要。脑是生命体最先进复杂的器官，具有各种多样的结构和功能微区，相互连接和影响。如何深入理解脑中的药物行为及作用机制是最具挑战的研究课题之一，也是中枢神经系统作用新药研发的关键。常用的基于液质联用(LC-MS)技术的药代动力学和药物代谢组学研究，主要针对血液，尿液，脑脊液等体液样品进行定性定量检测，分析体内整体水平的代谢转化、含量变化和代谢表型，反映体内各组织器官混合后的代谢水平，但会导致与组织器官相关的特异性或差异性被一定程度地稀释和平均化。研究采用自主研发的空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术，建立了一种时空分辨的药物代谢组学方法。对给药前后不同时间点的大鼠脑组织，该方法同时定性、定量和定位分析其中的Olanzapine (OLZ)药物分子、药物代谢产物和上千内源性代谢物，获取它们在组织微区分辨(70微米左右)水平的空间分布信息，结合给药时间进一步时空可视化分析，全面直观呈现药物及其效应分子的时间动态变化和空间分布特征，不仅反映药物在脑组织微区中的代谢动力学特征和代谢差异，同时揭示与药物药效及毒副作用密切相关的效应分子，为阐明药物作用机制提供代谢水平的关键线索。该方法可全景式描绘脑中药物代谢和效应的时空特征，为中枢神经系统作用新药研发提供了一种有力的可视化工具和新视角，为药物的靶标发现、药效、毒性早期预测与评价研究提供新思路该研究工作，药物所2017级硕士研究生刘丹为第一作者，贺玖明研究员为独立通讯作者。工作得到国家自然科学基金和医科院创新工程项目的资金资助。　　A temporo-spatial pharmacometabolomics method to characterize pharmacokinetics and pharmacodynamics in the brain microregions by using ambient mass spectrometry imaging　　Dan Liu, Jianpeng Huang, Shanshan Gao, Hongtao Jin, Jiuming He　　Acta Pharm Sin B 2022 12(8):3341-3353　　作者简介　　贺玖明博士，博士生导师，药物分析专业 中国医学科学院北京协和医学院药物研究所研究员，主要研究方向：质谱成像空间分辨代谢组学新技术新方法及其生物医药应用研究。开发出空气动力辅助离子化及质谱成像新技术和空间分辨代谢组学新方法，建立了以空间分辨代谢组学技术为特色的新药代谢研究平台。国家药品监督管理局创新药物安全与评价重点实验室学委委员 担任《药学学报》、Acta Pharm Sin B、J Pharm Anal青年编委，Molecules、TMR Modern Herbal Medicine和《药学研究》编委 中国医药生物技术协会药物分析技术分会常务委员，中国质谱学会常务委员。

p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 第一届磁共振网络会议（iCMR 2017）特邀报告 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 基于NMR的代谢组学技术及其在生物医学研究中的应用 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 颜贤忠.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/84a57a14-9b39-4c56-aa37-ee7850b91e21.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 颜贤忠 研究员 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 军事科学院军事医学研究院国家生物医学分析中心 /strong /p p & nbsp /p p 　　 strong 报告摘要： /strong /p p 　　代谢组学是继基因组学、蛋白质组学之后的有效中药组学手段，它的研究对象是所有小分子代谢物。代谢组学的主要研究手段包括核磁共振、液质联用、气质联用及毛细管电泳质谱联用等。本报告将介绍基于核磁共振的代谢组学技术方法和研究策略，以及在疾病模型及肿瘤研究等方面的应用。& nbsp /p p 　 strong 　报告人简介： /strong /p p 　　颜贤忠，理学博士，军事科学院军事医学研究院国家生物医学分析中心研究员，博士生导师，核磁共振实验室主任。兼任北京市理化分析测试技术学会副理事长及波谱学会理事长，中国物理学会波谱专业委员会委员，《波谱学杂志》编委。1986年中国科学技术大学应用化学系学士，1989年中科院武汉物理研究所应用波谱学硕士，2000年香港科技大学生化系博士。曾率先在国内建立了活体动物的核磁共振技术，研究动物缺血、缺氧及药物在体内的代谢过程。目前主要开展药物分析及代谢组学相关研究，为国内最早开展代谢组学研究工作的人员之一，建立了综合性的代谢组学技术平台，并应用于新药研发、中医药现代化、重大疾病和肿瘤细胞代谢等领域的研究，获得了多项国家级课题支持。发表论文130余篇，其中在Angew. Chem. Int. Ed，J Biol Chem，J Proteome Res，J Magn Reson, Sci Rep等杂志发表SCI论文50余篇，参编专著2部。获中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)一、二等奖各1项，指导硕士生12名，博士生5名。 /p p strong 　　报名地址： a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/" target=" _self" http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/ /a /strong /p p & nbsp /p

代谢组学分析是一个非常重要的科研领域，在药物研发、生理病理、医疗应用和疾病诊断各方面都有着广阔的发展前景。代谢组学技术已经在各行各业得到应用和发展，但是科学家们在把自己的想法变成知识的研究过程中，会面临诸多的问题和挑战。您是否在自己的工作中涉及到代谢组学的研究内容，但是期待有更加系统和完整的组学技术交流呢？如何进行试验的设计，如何面对试验实施过程中可能遇到的问题和挑战，数据的处理和信息的挖掘，怎样高效地获得最低假阳性和假阴性率的结果， 多元统计学分析能为我们带来什么&hellip ？2012年10月18-19日，沃特世（Waters ® ）公司将在上海举办的代谢组学研讨会会帮您找到答案。 沃特世公司多年来在组学的研究中，充分地了解代谢组学研究领域面临的挑战，不断进行技术的创新，帮助用户通过组学的手段在各自的研究领域中实现想望。此次代谢组学分析研讨会，我们安排了资深应用工程师、系统硬件工程师，特别是来自沃特世公司美国总部在该领域具有多年实践经验的John Shockcor博士与您系统地讨论组学研究的流程和技术，并特别安排了实际的数据采集和数据处理过程实际案例分析。期待通过此次研讨会，能够和您一起系统全面地讨论代谢组学的发展与前景，实验设计，数据处理，技术更新，实际应用等切实具体问题。 点击以下链接报名参加此次研讨会。参会名额有限，我们会在收到您的报名后电话与您确认。 http://www.waters.com/waters/form.htm?id=134706343&locale=zh_CN 欲了解更多研讨会详情，敬请垂询沃特世科技（上海）有限公司谭晓杰女士, xiaojie_tan@waters.com.

最近代谢组学的创始人、英国帝国理工的Jeremy Nicholson教授一直在鼓吹“表型组”，即Phenomics。表型组的概念目前还不是那么清晰，可以笼统地理解为研究某一生物或细胞除了基因组以外的所有组学的集合，而其中最核心的部分，就是代谢组!上个月复旦大学的唐惠儒教授(唐教授曾在帝国理工的寺院练过多年的弹指神通)告诉我，复旦的金力教授正在牵头开展基于表型组的大型队列研究。在队列研究的范畴内，他们把表型组定义为个体从胚胎发育到出生、成长、衰老以及死亡过程中的形态特征、功能行为、分子组成规律，分成三个层面 - 生物特征、物理特征、化学特征，来进行系统的测量。　　我个人很推崇这个表型组研究的策略，因为前面文章讨论过 – 基因组学不可能是精准医学的唯一手段。如果说疾病是遗传因素和包括生活方式在内的所有环境因素共同作用的一种结果的话，表型组反映的信息则更接近疾病本身。　　我们知道细胞内的生命活动由众多基因、蛋白质、以及小分子代谢产物来共同承担，而上游的(核酸、蛋白质等)大分子的功能性变化最终会体现于代谢层面，如神经递质的变化、激素调控、受体作用效应、细胞信号释放、能量传递和细胞间通讯等，所以代谢组处于基因调控网络和蛋白质作用网络的下游，所提供的是生物学的终端信息。如同我们在长江的上游建大坝或对江水改道，这些项目的生态影响会在下游的河道和地域体现出来一样，我们经常说，基因组学和蛋白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。　　我们称细胞内的代谢物特征性变化为代谢指纹 (Metabolic Fingerprints)，分泌到胞外的代谢物为代谢足迹 (Metabolic Footprints)。与基因组、转录组学和蛋白组学比较，代谢组学还具有以下特点。首先，基因和蛋白表达在功能水平上的微小变化会在代谢物上得到放大，从而使检测更容易 其次，许多基因和蛋白的非功能性变化不会在代谢物上反映出来，从而起到了上游信息向下游传递过程中“噪音过滤”的效果 第三，代谢物的种类要远小于基因和蛋白的数目，物质的分子结构也要简单得多，因而代谢组学所采用的代谢物信息库，远没有全基因组测序及大量表达序列标签的数据库那么复杂。另外，常见代谢产物在各个生物体系(如植物的初级代谢、微生物、动物)中都相似，所以代谢组学研究中采用的平台技术可以在不同的生物体系中得到应用。　　唐人孟浩然有两句诗 - 人事有代谢，往来成古今。从万物皆有兴衰代谢的角度来看，我们的生物世界其实是由代谢组组成的，是这些不同的代谢组让我们生物界呈现出五彩缤纷、气象万千的表型。我们地球上的各种植物含有几十万种(大约25-50万种植物化学分子)代谢物，微生物界大约有几万种代谢物，而我们哺乳动物体内常见(分子量小于1500)代谢产物有5-7千种。这三类代谢组互相渗透，植物和微生物的代谢物通过食物、营养补充、药物等形式进入我们人体的代谢网络，也使我们每一个人的代谢表型呈现出各种不同的特征。　　我曾经在以前的一篇博文中把人体的代谢网络比喻成我们所居住的都市交通网络，从市中心(譬如上海的人民广场)到城市外围的任意一点(如浦东国际机场)理论上有无数条途径可走，但大家都知道最可行的途径也就是少数几条。而我们现在究竟要走哪一条道路去机场，主要看这一刻我们的交通工具、交通状况、时间和资金情况。生命活动其实也是一样的，我们人类三万多基因，尽管功能基因所占比例不大，但它们排列组合之下，就会出现无穷多种可能性，而奇妙的是，在指挥系统近乎无穷多种可能的指令下，仅仅产生出几万种蛋白，而下游的代谢物和代谢通路更少，尤其是主要的代谢通路(交通主干线)更是屈指可数，可以在一张白纸上画清楚。那么这说明什么呢?说明再复杂的生物系统在它的功能层面有着简单的、共性的一面。有人对收集到的各种癌细胞进行检测，发现了共有大约5百万种基因突变方式，但这些变化再复杂还是有章法可循的，它们无非是要在功能层面(譬如代谢层面)实施调整和转换，达到一个或几个简单的目的 – 要么获取更多的能量，要么获得更多的物质，或者设法排除更多的废弃物，或者增强自身的抗氧化抗应激(抗药物)能力。总之癌基因调控的目的明确 - 要生存、增殖、从周边掠夺资源并向周边扩散。如果我们能够这样来看问题，我们就可以在寻找共性的变化中把复杂问题简单化，而代谢组学将是疾病分子表型和功能研究中的一门核心技术!　　再举个例子来说明为什么代谢组学重要。现在肠道菌群研究已经成为科技界最为火爆的领域之一，你搞生物的话要是不谈点菌群啥的你都不好意思出门开会!但是，这个领域目前玩的只有一个技术 – 测序，不是16S rRNA测序就是NextGen宏基因测序!测序告诉我们的是什么呢?是肠道细菌的种类信息，从门到属到种(有时甚至能到株)的分类和丰度值，如同你要研究一个城市的安全问题，这个检测技术可以帮你搞到一本覆盖全市大多数居民的花名册，仅此而已。两个肠道菌群组成相差很大的健康人站在一起，我们无法判断他们结构上的差异意味着什么，如果两个人用同一种饮食，这些菌群差异在两个人代谢和生理上会带来的什么样的功能性变化我们尚难以预测。当然菌群研究者们说他们可以通过检索数据库获得功能信息，但这些功能信息怎么来建模预测呢?每一种代谢功能下各种细菌进行相加或是加权后相加?那么互相抵消互相干扰的怎么算呢?最简单明了的代谢功能表征方法就是测代谢组!由此获得的数据是各种细菌集成的功能以及与宿主共同作用下的最终结果!　　但是，代谢组学目前尚无法全面进入精准医学和相关健康领域的产业化服务。其主要瓶颈有两个，一是标准化的问题，二是通量的问题。代谢组学往前发展的一个必经之路是定量化和标准化。基因测序技术目前成为转化研究和技术产业化的首选工具，一个重要原因是这种高通量检测技术的标准化已日渐成熟并正在行业内逐步得到普及。目前国内测序行业多家企业在基因组数据分析处理(包括测序采样与分析、碱基读出、载体标识与去除、拼接与组装、间歇填补、重复序列标识等等)逐步建立了统一的标准和流程。我们可以把华大基因比喻成秦统一六国，它积极参与国际领域内大数据管理、整合和共享标准的建立，利用自身硕大的测序平台体量和技术实力，在技术标准方面成为行业内的执牛耳者。而代谢组学则还没有发展成熟，还处于春秋战国诸侯争霸时期。　　目前代谢组学除了核磁共振仪外，主要分析仪器为质谱。而包括飞行时间质谱(TOF)、三重四级杆串联质谱(TQ)、四级杆飞行时间串联质谱(QTOF)、离子回旋共振质谱(ICR)、轨道离子阱(Orbitrap)等高分辨质谱仪的生产厂家不下十家。这些厂家都有自己独特的仪器配置、数据处理软件、以及数据库。不同厂家用的工作软件和数据库之间都无法对话(cross-talk)，因此一旦购买了某一个厂家的设备来做代谢组学，研究者往往只有照搬该厂家提供的全套分析工具，因而整个行业缺乏包括数据处理标准、数据分析途径、生物描述规范、以及报告标准在内的统一的代谢组学标准流程或标准协议。对于代谢产物鉴定，各个实验室的做法也是参差不齐，有的完全依赖国际数据资源库，有的用厂家自带数据库，有的用自己的标准品来鉴定，以致于数据的质量良莠不齐!　　代谢组学要想全面进入临床医学和健康产业的服务领域，需要化大力气解决技术平台的行业标准化问题。从代谢组学设备生产厂家到各个实验室之间都需要逐步改变工作模式，从各自为战百花齐放到互相合作统一标准，共同建立行业内的技术规范，不同平台产生的数据可以交互验证(cross-validation)，最终建立起一个行业内可以共享的代谢组学数据库。　　也只有在行业普遍接受的技术标准的前提下，我们才可能扩大检测规模。而没有一定的检测通量，例如一次检测数万或数十万样本的能力，代谢组学技术也很难在大型研究项目和精准医学领域扮演一个有意义的角色。前面说到复旦大学开展的基于大型队列的表型组学研究，目前已经纳入计划的队列达到二十万人，以每个人在六个时间点采集样本计，总样本数就达到了120万份，随着计划的推进，样本数将持续上升。可以想象，只有采用统一的技术标准和具备足够检测通量的代谢组学实验室才可能承担这类项目的研究工作。　　记得八十年代读书的时候看过一部纪录片《话说长江》，有二十五集，当时这部电视播出后举国轰动，中国观众在信息闭塞了几十年后，通过一条流淌了数千万年全长六千多公里的河流的介绍，第一次直观的、全景的在电视中看到了自己国家广袤的大地、多彩的人文、以及长江流域美丽的自然风光。每天晚上随着主题歌响起，每个人的心里开始激动和期盼，“你从雪山走来，春潮是你的丰采 你向东海奔去，惊涛是你的气概̷̷ ”同样，我们今天尽管科学高度发达，人类对于自身几乎是所有的重大疾病的发病机制的认知水平还处于Dark Ages(黑暗时代)阶段，随着基因组学的日趋成熟和表型研究工具如代谢组学的广泛应用，我们将会把基因和表型信息连接起来，有可能逐步打开一些疾病的黑箱，像了解一条古老的河流一样逐步认识我们的生命，一步一步地逼近疾病和生命的本质!

p span style=" font-family: times new roman " 　　中国上海 - 2016年1月11日 –沃特世公司(Waters)近日于第四届中医药代谢组学研究高峰论坛宣布与黑龙江中医药大学共同建立中美中医方证代谢组学技术合作中心。该中心由黑龙江中医药大学副校长王喜军教授领导，旨在通过中医方证代谢组学(Chinmedomics)研究，推动传统中医药现代化进程，促进中国中医药产业发展。中医方证代谢组学是中医药现代化研究方法学意义上的创新，主要研究中药复方给药形式的特殊性及方证对应疗效的专属性。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" 我1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/c451b5c8-fa79-438c-b782-4521b2b08640.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " span style=" font-family: times new roman font-size: 14px " strong 黑龙江中医药大学校长孙忠人教授与沃特世公司市场发展战略总监Phil Kilby先生 /strong /span /span /p p style=" text-align: center " strong span style=" font-family: times new roman font-size: 14px " 共同为合作中心揭幕 /span /strong /p p span style=" font-family: times new roman " 　　王喜军教授在揭牌仪式上表示：“证候和方剂是中医学的两个关键科学问题，直接关系到中医疾病的诊断和临床治疗的有效性。中医临床上，包含多种药物成分的方剂即为针对中医症候的临床药物治疗形式。我们和沃特世公司合作建立的中美中医方证代谢组学技术合作中心，将针对与药效物质基础相关的中药有效性及安全性等质量问题进行研究，探索基于临床有效性的中药创新药物发现。” /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img style=" width: 380px height: 400px " title=" 我2.png" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/43028cf1-35e0-42c8-b147-0087e323851d.jpg" width=" 380" height=" 400" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " span style=" font-family: times new roman font-size: 14px " strong 黑龙江中医药大学副校长王喜军教授与沃特世公司市场发展战略总监Phil Kilby先生合影 /strong /span /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　沃特世公司市场发展战略总监Phil Kilby先生表示：“我们十分荣幸能够与王喜军教授以及黑龙江中医药大学的研究人员在中医药研究领域共同合作。中美中医方证代谢组学技术合作中心的建立，对沃特世而言具有里程碑式的意义。我们希望通过支持对‘中医方证代谢组学’这中医方剂药物最前沿领域的研究，帮助推进中医药进一步实现全球化，为人类对抗疾病和改善健康的事业实现价值。” /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　合作中心的成立，正是为了有效地契合代谢组学研究方法策略，基于系统代谢网络的整体性和动态性的变化来评价中医药整体效应，发掘特征性规律，加快传统中医药与现代生命科学技术的结合，为中医药的发展提供新的机遇，从而推动中医药现代化。此外，王喜军教授以及黑龙江中医药大学的研究人员也将与沃特世总部技术中心实验室开展学术交流活动，并就基于沃特世全新技术的方法开发进行深入研究。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　中医方证代谢组学的研究，需要包含从样品前处理、制备到仪器分析及软件应用的全套实验室分析解决方案。目前，中美中医方证研究中心配多套Waters& nbsp & nbsp Synapt G2 HDMS系统、Synapt G2-Si HDMS系统、ACQUITY UPLC系统、ACQUITY UPC2系统、ACQUITY TQD系统、UNIFI科学信息系统以及Progenesis QI生物信息学软件。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" 我网3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/3bb4505b-b61b-4dc1-bc58-be35eb222611.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " span style=" font-family: times new roman font-size: 14px " strong 合作中心所配备的Waters Synapt G2-Si HDMS系统与ACQUITY UPLC系统 /strong /span /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " span style=" font-family: times new roman font-size: 14px " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/a07f78a4-e447-4f8e-8291-a1fba13882f9.jpg" / /span /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " span style=" font-family: times new roman font-size: 14px " strong 合作中心所配备的ACQUITY UPLC系统与ACQUITY UPC2系统 /strong /span /span /p p span style=" font-family: times new roman " span style=" font-family: times new roman font-size: 14px " /span /span & nbsp /p p span style=" font-family: times new roman " 　　 strong 关于中医方证代谢组学 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　中医方证代谢组学是中医药现代化研究方法学意义上的创新，基于中药复方给药形式的特殊性及方证对应疗效的专属性，以证候为起点，从方剂入手，建立了系统的关联‘证候诊断-方剂效应评价-体内直接作用物质分析’的方法学。中医代谢组学将中药血清药物化学和代谢组学有机结合，在解决证候生物标记物的基础上，建立方剂药效生物评价体系，发现并确定中药药效物质基础，进而解决与药效物质基础相关的中药有效性及安全性等质量问题，以及基于临床有效性的中药创新药物发现问题。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　 strong 关于黑龙江中医药大学 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　黑龙江中医药大学始建于1954年，学校是黑龙江省重点建设的高水平大学，国家973计划项目首席科学家单位。学校设有中医学、中药学、中西医结合、药学4个博士后科研流动站，是国家首批第二类特色专业(中医学)建设点和国家第一类特色专业(中药学、药物制剂和针灸推拿学)建设点。在中药血清药物化学研究、中药天然药物药效物质基础研究方面处于国际先进水平，在方剂配伍规律、针灸作用机理研究和中医药治疗内科、妇科、肾病等重大疾病的临床研究方面处于国内领先水平。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　黑龙江中医药大学地处风光秀丽的北国名城哈尔滨市，校园环境优雅，绿树成荫，建筑中西合璧，风格独特，教学主楼和礼堂为典雅的欧式建筑，属国家级保护建筑 校园内21尊古代著名中医药学家雕像以及“经方小道”等，形成了独具特色的中医药文化园——“大医之路”。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　 strong 关于沃特世公司(www.waters.com) /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　50多年来，沃特世公司(纽约证券交易所代码：WAT)通过提供实用、可持续的创新，使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步，从而为实验室相关机构创造了业务优势。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者，沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　2014年沃特世拥有19.9亿美元的收入，它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　 /span span style=" font-family: times new roman " 　Waters、ACQUITY、ACQUITY UPLC、UPLC、Synapt、UPC2 、UNIFI和Progenesis是沃特世公司的商标。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　 /span /p p & nbsp /p

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong span style=" text-indent: 2em " 仪器信息网讯 /span /strong span style=" text-indent: 2em " 代谢组学是继基因组学、转录组学及蛋白质组学之后发展起来的一门新兴组学，是整合包括色谱联用质谱和核磁共振等现代分析技术、生物化学以及生物信息学等学科的一门交叉学科技术，用于研究生命活动链条下游的代谢物内稳态情况。相比于其他组学，代谢组学反映生命体已经发生的生物学事件，因此能够更准确直接地反映生命体终端和表型信息。目前，广泛应用于代谢组学数据采集的技术平台有氢/碳核磁共振技术、气相色谱－质谱技术、液相色谱－质谱技术、毛细管电泳－质谱技术以及直接进样质谱技术等。鉴于代谢物种类多样且浓度差异大，代谢组学研究需要依托高灵敏度、高分辨率的分析技术。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 基于此，仪器信息网将于 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 2020年9月8日 /strong /span 举办 a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target=" _blank" span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong “代谢组学技术及应用新进展”网络研讨会 /strong /span /a ，聚焦代谢组学的多个细分领域，如代谢组学基础研究、微生物代谢组学、代谢组学与中医药、药物开发代谢组学、疾病诊断与代谢组学等，从技术难点、数据分析到应用进行剖析，为业内专家与相关研究学者提供更灵活的交流机会，促进合作。 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 会议日程（点击图片报名参会） /strong /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/6f5b37a6-fb5c-404f-bd85-a2685936ae49.jpg" title=" 日程0812-1320.png" alt=" 日程0812-1320.png" / /a /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center " strong style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " 专家阵容 /strong br/ /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 306px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/f1e3e61b-ba44-4f18-a3eb-624f3493ff48.jpg" title=" 厉良.jpg" alt=" 厉良.jpg" width=" 300" height=" 306" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target=" _blank" 报告题目：《用于深度代谢组分析的LC-MS的最新进展》 /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target=" _blank" 报告人：加拿大阿尔伯塔大学 厉良教授 /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 厉良教授于1983年在浙江（杭州）大学获得化学学士学位，1989年获得美国密歇根大学化学博士学位。1989年7月加入加拿大阿尔伯塔大学，任化学系教授和生物化学系兼职教授。他是加拿大代谢组学创新中心（TMIC）的联合主任。厉教授是加拿大皇家学会科学院院士。他于2005年至2019年是加拿大分析化学研究主席。2000年至2005年担任阿尔伯塔省癌症研究所蛋白质组学资源实验室主任。他于2007年至2019年担任阿尔伯塔大学分析化学部主任。他是人类代谢组数据库（HMDB）项目的联合负责人。他的实验室建立了已经被代谢组学研究社区广泛使用的内源性人类代谢物的HMDB MS/MS质谱谱库。他的实验室是开发用于生物系统定量和全面代谢组分析的高效化学同位素标记液相色谱质谱（HP-CIL & nbsp LC-MS）平台的先驱。厉教授获得过多项国内和国际奖项和荣誉。自2005年以来，他是国际分析化学期刊Analytica Chimica Acta的编辑。他还是许多科学期刊的编辑顾问委员会的成员。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 363px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/355dbdfd-aa48-4d25-8cc8-6b819432a5ed.jpg" title=" 唐惠儒.jpg" alt=" 唐惠儒.jpg" width=" 300" height=" 363" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target=" _blank" 报告题目：《脂蛋白亚类及其组成的定量分析》 /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target=" _blank" 报告人：复旦大学人类表型组研究院 唐惠儒教授 /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 教授，博士生导师。1986年获西北轻工业学院（现陕西科技大学）学士学位；1991年，获英国伦敦大学Royal Holloway College化学系，物理有机化学，博士学位；1992-2000年先后任英国BBSRC食品研究所Research Scientist、Senior Research Scientist。2001-2005年任英国帝国理工学院生物医学部生物化学系Senior Scientific Officer，兼代谢组学核磁共振设施总监（终身职位）。2005-2014年先后任科院武汉物理与数学所研究员、博士生导师、研究部副主任、中科院生物磁共振分析重点实验室主任。2014年11月起任复旦大学特聘教授。 英国皇家化学会Fellow （FRSC, CChem）、美国化学会会员、陕西科技大学客座教授、华中科技大学生命科学及技术学院兼职教授 J Proteome Res, Current Metabolomics, Arch Pharm Res, World J Hepatol, Chin J Anal Chem, 《波谱学杂志》、《现代科学仪器》、《基础医学与临床》等刊物编委。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 348px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/a2940969-29b5-4ade-b6b7-e02e9245f867.jpg" title=" 袁必锋.jpg" alt=" 袁必锋.jpg" width=" 300" height=" 348" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target=" _blank" span style=" text-align: center " 报告题目：《核酸修饰组学及核酸修饰代谢分析》 /span /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target=" _blank" 报告人：武汉大学 袁必锋教授 /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 武汉大学化学与分子科学学院教授、博士生导师，国家自然科学基金优秀青年基金获得者（2015年）。2001年和2006年于武汉大学生命科学学院分别获得学士和博士学位。2006年至2010年在新加坡国立大学和加州大学河滨分校开展博士后研究。2011年任武汉大学化学与分子科学学院教授、博士生导师。担任Chemical Research in Toxicology 顾问编委 (Editorial Advisory Board)、Scientific Reports 编委、Chinese Chemical Letters 编委、《色谱》编委、《分析测试学报》青年编委、《高等学校化学学报》青年编委、中国生物物理学会代谢组学分会理事。主要研究方向为生物分析化学、核酸化学生物学。在所从事的研究工作中，建立了DNA、RNA、蛋白质等多种生物大分子修饰（表观遗传修饰）的高灵敏分析方法，开展了生物大分子修饰和疾病的相关性研究；建立了多种代谢组学分析方法，开展了基于代谢组的临床疾病标志物分析。在PNAS、Nucleic Acids Research、Chemical Science 等学术刊物上发表了170余篇SCI论文。 /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/62db9fd0-83a7-49a1-bfb3-4a3a961351f1.jpg" title=" 吕海涛.jpg" alt=" 吕海涛.jpg" width=" 300" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target=" _blank" 报告题目：《精准靶向代谢组学及其转化研究实践》 /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/#huiyirich" target=" _blank" 报告人：上海交通大学 吕海涛研究员 /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 吕海涛博士，上海交通大学研究员/课题组长/博士生导师，国家重点研究发计划课题负责人，权威的QUT校长特聘教授席国际人才基金获得者，交通大学绿色通道引进高层次人才和功能代谢组科学实验室主任。2009年于黑龙江中医药大学获得生药学博士学位。2009-2013年先后华盛顿大学医学院和麻省理工学院等完成博士后训练。曾任重庆大学“百人计划”研究员/博士生导师，创新药物研究中心（药学院）主任助理。先后在Mass Spec Rev，J Proteome Res, Mol Cell Proteomics，Pharmacol Res和Liver Int等著名杂志发表SCI检索论文46篇。担任中国生物物理学会代谢组学分会副秘书长,美国科学促进会(AAAS)荣誉会员等。担任著名SCI检索杂志Phytomedicine (Q1, IF 4.2) 副主编，Frontiers in Microbiology (Q1, IF 4.1) 副主编，和Pharmacological Research (Q1, IF 5.57)顾问主编, Proteomics-Clinical Application, ACS Pharmacology and Translational Science编委等，国家自然科学基金委和澳大利亚NHMRC基金评审专家。近五年，先后主持国家重点研发计划课题1项，国家自然科学基金面上项目2项，QUT校长特聘教授国际人才基金等10余项课题研究工作。省部级科技奖2项。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 点击图片报名参会 /span /strong /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " /span /strong /span /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/webinar2020metabolomics/" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 305px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/fd8cd6dd-fe2f-44b6-94c7-bd7944e8020a.jpg" title=" 69035020200728.jpg" alt=" 69035020200728.jpg" width=" 600" height=" 305" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" text-align: center " 扫码加入会议交流群 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 399px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/34536ad5-31f7-4a81-940d-2f9b47b6e86f.jpg" title=" 微信图片_20200902104609.jpg" alt=" 微信图片_20200902104609.jpg" width=" 300" height=" 399" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " /span /strong /span br/ /p

2015年12月14日，广州 – 科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技（简称：赛默飞）于近日在广州参加“第一届岭南国际药学大会”，并围绕疾病代谢组学在精准医疗中的重要地位及其对精准医疗的推动做了清晰的梳理和探讨。“第一届岭南国际药学大会”正式揭幕“精准医疗”是此次大会中出现率最高的词汇之一，并已成为全球生命科学及临床医学领域最热门的话题。代谢组学作为系统生物学中最接近于表型的一种组学技术，可通过对疾病的精准诊断、精准治疗及精准防治三个方面，助力精准医疗计划的研究及实施。来自赛默飞质谱业务的组学市场发展经理冉小蓉女士就当今热点话题——精准医疗做了专题报告，并列举多个临床研究中的特别案例：如肝癌特异性诊断生物标记物寻找、帕金森病亚型研究及营养与健康研究等，对赛默飞静电场轨道阱技术和Orbitrap超高分辨质谱平台在定量方面的独特优势和在疾病代谢组学、助力精准医疗方面的解决方案进行详细介绍。冉小蓉女士以“疾病代谢组学与精准医疗”为题进行大会报告“第一届岭南国际药学大会”由中山大学药学院主办，并与多个专业学术年会同时召开，共计邀请到近百位国内外著名专家学者参加。赛默飞作为大会一级赞助商，积极参与和支持大会及分论坛的举办，全方位展示了在精准医疗和药物分析领域的众多特色应用。与会者驻足赛默飞展台咨询了解精准医疗解决方案更多产品信息，请查看：Orbitrap超高分辨质谱平台www.thermoscientific.cn/products/mass-spectrometry.html 精彩网络讲座视频，请查看：代谢组学与精准医疗www.thermoscientific.cn/about-us/general-landing-page/Webinar-Record-Metabonomics-and-Medical.html ---------------------------------------------------关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技（纽约证交所代码：TMO）是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元，在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉、昆明等地设立了分公 司，员工人数约3800名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求，现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应 用开发与培训等多项服务；位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成 立的中国技术培训团队，在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录网站：www.thermofisher.com

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 仪器信息网讯 /strong & nbsp Journal of Analysis and Testing (JOAT) 是由中国有色金属学会、北京有色金属研究总院于2017年正式出版的英文国际期刊，每年出版四期，合作出版机构是德国Springer Nature。Journal of Analysis and Testing (JOAT)以快速发表最新重要研究成果为办刊宗旨，为分析化学及相关学科的科研人员提供一个及时交流科研成果与思想的新平台； 致力于发表分析化学科学和技术研究的前沿性论文，快速报道分析化学科学的基础研究和应用进展。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong JOAT专刊“代谢组学：方法的开发及应用” /strong 由 strong 中科院大连化学物理研究所许国旺研究员 /strong 担任客座主编。 span style=" text-indent: 2em " 专刊重点总结了 strong 代谢组学相关领域的最新进展 /strong ，报道了对详细结构表征和对特定代谢物进行精准的测定。包括5篇综述和4篇原创论文。希望本期专刊的这一系列文章对读者了解代谢组学的研究进展有益。 /span span style=" text-indent: 2em " & nbsp 本网与JOAT联合将对专刊发表的论文逐篇进行详细介绍，以飨读者！ /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 749px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/aa59fe8e-3cda-43f9-a637-21e5898cbb4d.jpg" title=" 1111111111.png" alt=" 1111111111.png" width=" 600" height=" 749" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong style=" text-align: center text-indent: 2em " 代谢组学：方法的开发及应用 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 许国旺（中科院大连化学物理研究所） /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 受JOAT邀请，我担任客座主编，组织了本期专刊：代谢组学：方法的开发及应用。专刊包括5篇综述和4篇研究论文。代谢组学是一门研究生物体内代谢物的科学，已被用于寻找疾病诊断和分型中新的生物标记物、助力药物研究开发，同时在植物和微生物领域也发挥重要作用。为完成代谢组学研究，分析方法相当重要。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 本专刊关注亲水代谢组学分析中LC-MS面临的挑战，新加坡南洋理工大学王玉兰教授和复旦大学人类表型组研究院唐惠儒教授等综述了非衍生和衍生策略，可为亲水性代谢组学分析提供多样性选择。中科院上海有机化学研究所朱正江研究员等综述了离子色谱-质谱在非靶向代谢组学中从分离到鉴别过程中的应用，讨论了这一技术在提高非靶向代谢组学分析能力方面未来的发展。中国药科大学许风国教授等综述了化学选择性探针的工作流程、设计及在天然产物富集和代谢物衍生中的应用。脂质组学是代谢组学中关注脂质的细分领域。韩国首尔大学Kown教授等主要讨论了非靶向LC-MS基脂质组学的最新进展，强调了在代谢表型研究中数据处理的重要性。单细胞水平的代谢组学研究越来越引起关注。中科院大连化学物理研究所石先哲研究员等综述了基于微流控和质谱的单细胞代谢组学研究的最新进展。这些综述都总结了代谢组学相关领域的最新进展。 br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 除了综述，研究论文也报道了全新成果。清华大学瑕瑜教授等的论文采用基于Paternò -Bü chi（PB）光化学衍生的在线LC-PB-MS方法，开展了人血小板中磷脂异构体的全面解析研究，可以实现对磷脂质的多级结构鉴定，包括头部集团，链组成，脂肪酰基/烷基链中C=C位置。中国医学科学院张金兰研究员等基于实验室已建立的酸性鞘糖脂分析方法，提出脑胶质瘤大鼠中酸性鞘糖脂代谢紊乱和替莫唑胺抗脑胶质作用的UHPLC-Q-TOF-MS分析结果。上海交通大学系统生物医学研究院吕海涛研究员等发表了基于靶向代谢组学方法表征金属离子锰调控生物膜特征代谢的最新研究成果。为了增强大豆中总蛋白结合的色氨酸的定量分析的准确性，美国密苏里大学雷振天博士等比较了四种通用蛋白质沉淀方法，并选用最优方法从糖类中分离大豆蛋白质。这些论文反映了对详细结构表征和对特定代谢物进行精准测定的要求。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 我对所有积极响应并为提交论文付出努力的的作者和编辑部的支持表示感谢。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 点击附件查看文章： /strong /p p style=" line-height: 16px text-indent: 2em " img style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a style=" font-size:12px color:#0066cc " href=" https://img1.17img.cn/17img/files/202007/attachment/47fed32a-ec72-4a4f-95ac-11f3a376106d.pdf" title=" Xu2020_Article_Editorial.pdf" Xu2020_Article_Editorial.pdf /a /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 许国旺研究员简介 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 399px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/d449e087-e105-4390-9f06-44790cee8e81.jpg" title=" 微信图片_20200727112400.jpg" alt=" 微信图片_20200727112400.jpg" width=" 600" height=" 399" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 1991年在中国科学院大连化物所获理学博士学位。1995.10-1997.9获得马普(Max-Planck-Institut)研究基金在德国Tuebingen大学医学院工作。1997年11月任中科院大连化物所研究员。1999年5月被聘为博士生导师。2004年获国家自然科学基金委杰出青年基金资助，2005年起担任代谢组学研究中心主任，2008年、2017年起分别担任中国科学院分离分析化学重点实验室副主任和主任，2016年起担任大连化物所生物技术部常务副主任。现为中国化学会色谱专业委员会主任、中国抗癌协会肿瘤代谢委员会副主任、中国化学会理事、中国质谱学会常务理事。2007-2014年曾任J. Chromatogr. B的editor,& nbsp 现正在担任TrAC的特约编辑和Anal. Chim. Acta, Metabolomics, Anal. Bioanal. Chem.，Metabolites, J. Pharm. Biomed. Anal.，J. Chromatogr. B，和J. Sep. Sci.等10多个国内外杂志编委。国际高效液相色谱会议（HPLC）科学委员会常委，第30届国际毛细管色谱会议和第33、37届国际高效液相色谱会议副主席。他也是多届国际毛细管色谱会议（ISCC）的科学委员会委员和国际代谢组学会议的组织者和科学委员会成员。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 至今为止，已发表SCI文章420多篇，包括PNAS, Nature Protocols, Hepatology, Clin. Chem., Cancer Res., Diabetes Care, Advanced science, Anal. Chem., TrAC, J. Chromatogr. A, J. Proteome Res.等国际著名杂志。H-指数: 59（Web of Science）、74 (Google)。申请发明专利超百件（其中50多项已授权）。一项成果获国家科技进步二等奖（第五名），一项获辽宁省科技发明二等奖（第一名），两项成果获中国分析测试协会科学技术成果一等奖。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 许国旺研究员一直从事色谱及其联用技术的基础理论及应用研究。根据样品对象的复杂性，在方法学上，走过了从经典一维色谱到中心切割多维色谱、再到全二维色谱的研究过程，逐渐形成了以“多维色谱+联用技术+化学信息学”的科研特色；在研究对象上，从石化、环保领域逐渐实现了向生命科学（药物、代谢组学、生物催化）领域的转化。从1996年开始开展“健康和代谢的关系”研究，并逐步进入代谢组学领域，将研究方向集中到代谢组学的技术平台和其在重大疾病的生物标志物发现、中药疗效毒性和作用机理研究等。许国旺是我国最早进行代谢组学研究的学者之一。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 主要研究方向：复杂样品分离分析方法的创新性研究；代谢组学分析技术平台及其在疾病、中药、植物表型、食品安全等方面应用的研究。 br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 许国旺研究员课题组主页： a href=" http://www.402.dicp.ac.cn/" target=" _blank" strong http://www.402.dicp.ac.cn/ /strong /a /p p br/ /p

一个最受关注日渐活跃的研究方向 世间万物朝夕发展，科学技术日新月异。在探索自然、解密生命的研究征程里，总是顺应着技术的进步与研究的深入源源不断地出现新的领域与方向，组学是其中一门代表学科，发展至今拓展出了多个分支，备受学术界青睐。第一个提出来的组学（omics）概念是1986年由美国遗传学家Thomas H. Roderick提出的基因组学（genomics）。基因组学是对生物体所有基因进行集体表征、定量研究及不同基因组比较研究的一门交叉生物学学科。之后又基于差异组别整体分析对比的原理，产生了各种不同研究对象的组学，如转录组学（transcriptomics）是在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科；蛋白组学（proteomics）研究一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质的的数目、水平及其更新等；表型组学（phenomics）是研究某一生物或细胞在各种不同外部环境条件下所有表型的学科。 各类组学的关系代谢组学Metabonomics /Metabolomics 是一门对生物体内小分子代谢物组成的时空变化进行研究的学科。代表了生物动态系统中最下游的阶段，是系统生物学的重要组成部分。我们借用学者的总结把答案描述得通俗易懂一点，那就是“基因组学和蛋白质组学告诉你什么可能会发生，而代谢组学则告诉你什么确实发生了。” 中科院大连化物所许国旺课题组 许国旺课题组是国内最早从事代谢组学的研究团队之一，开展着国际前沿的研究和引领着学科发展的趋势。 许国旺研究员于1991年在中国科学院大连化物所获得理学博士学位，97年晋升为研究员，99年聘为博士生导师，2005年起担任代谢组学研究中心主任，2016年起担任大连化物所生物技术部常务副主任， 2017年起担任中国科学院分离分析化学重点实验室主任。现为中国化学会色谱专业委员会主任、中国抗癌协会肿瘤代谢委员会副主任、中国化学会理事、中国质谱学会常务理事。现担任TrAC-Trends Anal. Chem.的特约编辑和Anal. Chim.Acta, Metabolomics, Anal. Bioanal. Chem.，Metabolites,J. Pharm. Biomed. Anal.，J. Chromatogr. B,Chromatographia等10多个国内外杂志编委，国际高效液相色谱会议（HPLC）科学委员会常委，以及多届国际毛细管色谱会议（ISCC）的科学委员会委员和国际代谢组学会议的组织者和科学委员会成员。至今为止，已发表SCI文章410多篇，包括PNAS,Hepatology, Clin. Chem., Cancer Res., Diabetes Care, Diabetologia, Anal. Chem.,TrAC, J. Chromatogr. A, J. Proteome Res., Mol. Cell Proteome等国际著名杂志。H-指数: 57（Web ofScience）、72 (Google)。申请发明专利超百件（其中50多项已授权）。一项成果获国家科技进步二等奖（第五名），一项获辽宁省科技发明二等奖（第一名），两项成果获中国分析测试协会科学技术成果一等奖。 许国旺研究员课题组是中科院大连化物所最具综合实力的课题组之一，前身是国家色谱研究分析中心气相色谱组，2001年大连化物所成立生物技术部后，更名为高分辨分离分析及代谢组学组, 也是我国最早进行代谢组学研究的课题组之一。该课题组多年来根据分析化学的特点和国际前沿研究领域的发展趋势，立足于中国现状，结合国家重大应用领域的需求与自身技术优势，以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。目前，课题组拥有以许国旺研究员为核心的固定职工17人，现有硕、博士研究生20多名，学科背景涵盖分析化学、生物化学、临床医学、药学和微生物学等领域。 许国旺研究员及组员合影，摄于2019年9月 有幸结缘默默倾献 岛津公司作为全球著名的分析仪器综合生产厂商，具有着世界上顶尖的液相色谱、气相色谱等色谱产品和单四极杆质谱、三重四极杆质谱、高分辨质谱LCMS-IT-TOF和Q-TOF，无机质谱ICP-MS，生命科学产品MALDI-TOF、质谱显微镜等齐全的质谱产品。这些质谱仪器与分离技术联用，加上专业的数据库、方法包和丰富的数据处理软件，可以满足代谢组学研究的各种需求。在科技的前行中，岛津公司的产品有缘进入到许国旺老师的实验室，并以优异的性能和诚挚专业的服务获得许老师团队的认可，开始了多年紧密的互相合作。 中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员课题组实验室配备了一系列岛津分析仪器，从早期的色谱光谱分析仪器LC-10ATvp、GC-17A+QP-5000、 UV-2450，到气质联用仪GCMS-QP 2010、GCMS-QP 2010 Plus，再到高端质谱仪器如离子阱飞行时间质谱液质联用仪LCMS-IT-TOF，三重四级杆液质联用仪LCMS-8050，三重四级杆气质联用仪TQ-8050等。2001年大连化物所高分辨分离分析及代谢组学组成立之后，截至2019年10月，课题组利用岛津分析仪器已经在国内外各类期刊上发表了77篇文章。研究方向涵盖到以代谢组学分析技术平台在疾病、中药、植物表型等方面的应用，复杂样品分离分析新方法、新技术等方面。 工作中的岛津仪器：左LCMS-8050；右GCMS-TQ8050 来自岛津用户的真实体验与评价 相伴多年，默默倾献。岛津公司的产品与服务获得了许国旺研究员的高度评价。许国旺研究员表示：“岛津公司作为全球著名的分析仪器综合生产厂商，不但是世界上顶尖的液相色谱、气相色谱等分离仪器的生产厂商，也是质谱领域的领先者。中国科学院大连化学物理研究所“高分辨分离分析及代谢组学课题组”，已在色谱领域钻研探索多年。近年来以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，正在开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。岛津公司一直鼎力支持本课题组的科研工作，从早期的色谱光谱分析仪器、气质联用仪，再到高端质谱仪器如离子阱飞行时间质谱液质联用仪、三重四级杆液质联用仪、三重四级杆气质联用仪等。通过与岛津公司长期的密切合作，课题组的科研工作取得了一系列成果。“ 岛津钟启升博士与许国旺研究员合影 科研路漫漫，岛津长相伴。在此衷心感谢许国旺老师及其课题组成员杰出工作和无私分享的同时，我们也希望继续以先进的科学技术和优质的服务与更多科技工作者结缘，成为你们科研路上坚实的后盾，做你们迈向学术高峰的忠诚伴侣。 撰稿人：钟跃汉

在刚结束的2024 ASMS上，沃特世发布了代谢组学和脂质组学全新软件MARS和Lipostar 2。MARS和Lipostar 2具有完备的组学工作流程，丰富了使用者分析组学数据的体验，提高了组学数据处理的工作效率。 图1.工作流程。 关键特性 可处理大部分主流品牌仪器采集的数据 LCHRMS非靶向、半靶向、靶向代谢/脂质组学以及空间代谢/脂质组学数据处理 正离子数据、负离子数据同时导入合并处理，合并共有特征 多种归一化方法，包括LOESS方法 数据库管理模块，通过基于规则或导入MS/MS实验数据，生成MS/MS数据库，包括HMDB，MassBank(北美)，Lipidmap等开源数据库；植物组学数据库(29,000化合物)，暴露组学数据库(28,000化合物） 灵活的特征注释方法，包括：▷ 谱图匹配注释方法 ▷ 基于脂质类别特定碎片识别的高通量自底向上的注释方法 ▷ 氧化物脂质的高通量注释 使用减少缺失值的空白填充算法 各种图形可视化和细化鉴定结果 各种多元统计分析工具 代谢物通路映射富集分析工具 处理离子淌度数据并使用CCS值注释特征 按照化合物类别选择并浏览数据 药物/外源物质代谢产物鉴定功能软件界面浏览 图2.正负离子数据合并处理。 图3.多维度，按化合物类别浏览化合物在样本中的分布。图4.按照疾病模型进行通路富集。 如需软件试用，请发送您的“单位名称、姓名、手机号、邮箱、地址”信息到xu_bai@waters.com，我们将尽快与您联系！ 6月26日，沃特世将于北京举行 “逐极而质|沃特世代谢组学与脂质组学研讨会 — 暨Xevo MRT新产品发布会”，并同时开启线上直播。扫描下方二维码即可报名参加，届时可近距离深度了解这款集高分辨率、高灵敏度和快速的数据采集速率于一体的新品高分辨质谱，期待与您在云端相见！ △扫码立即报名

据国外某研究机构调研显示，2021年全球代谢组学市场约 127 亿美元，预计到2026年，该市场规模将达到 227 亿美元，预测期内复合年增长率为 12.3%。由于对疾病精准诊断和个性化医疗的需求不断增加，制药及生物制药行业研发支出的不断增长、政府和私人资金对代谢组学研究的投入，以及代谢组学相关仪器的持续创新，正在推动全球代谢组学产业的快速发展。报告显示，全球代谢组学市场的分离技术部分预计将从 2021 年的 51 亿美元增长到 2026 年的 87 亿美元，在 2021 年至 2026 年的预测期内复合年增长率为 11.3%。而全球代谢组学市场的检测技术部分预计将从 2021 年的 40 亿美元增长到 2026 年的 71 亿美元，在 2021 年至 2026 年的预测期内复合年增长率为 12.4%。一般来说，代谢组的分析流程有：首先将代谢组分进行预处理，预处理的方法由测量分析方法决定，如使用质谱方法分析，则需要预先对代谢组分进行分离和离子化。接着，再对预处理后的组分进行定性和定量分析。预处理中，常用分离方法包括：气相色谱（Gas chromatography， GC），液相色谱（ liquid chromatography， LC）。气相色谱具有较高的分辨率，但需要对代谢组分进行气化，并且对组分分子质量有一定的限制。液相色谱也在代谢组分析中被广泛地使用，因其在液相中对代谢组分进行分离，因此不用对组分进行气化，相较气相色谱具有测量范围更广，更灵敏的优点。此外，毛细管电泳法（Capillary electrophoresis）也可以对代谢组分进行分离，其分离效率也较高。此外，对不同的代谢组分进行定性和定量分析的方法包括质谱分析法（Mass spectrometry， MS)和核磁共振谱（Nuclear Magnetic Resonance Imaging， NMR）等。其中，质谱分析法具有灵敏度高，特异性强等优点，被广泛地应用于检测代谢组分，可以对经过分离、离子化处理后的代谢组分进行定性和定量。代谢组学研究在生命科学领域日益重要，因为它们有助于揭示与疾病的发病、进程以及治疗响应相关联的特定代谢物的代谢水平。随着癌症和心血管疾病等危及生命的疾病的患病率和死亡率不断上升，人们越来越关注能够有效诊断和治疗这些疾病的新方法。而代谢组学则被认为是一种具有巨大潜力的新方法，因此这一领域正在开展越来越多的研究。此外，近年来，在药物开发中对代谢生物标志物的关注有所增加。由于这些因素，政府和私人对代谢组学研究的投资正在增加。作为疾病发作和感染的直接特征，代谢物可以帮助研究人员快速确定发病机制、潜在的治疗靶点以及细胞或组织损伤。其还可以用作生物标志物来监测疾病进展。目前，代谢组学，包括氨基酸代谢、糖代谢、脂质代谢、嘌呤和嘧啶代谢等，已广泛应用于新冠病毒疫情的研究。

p 　　清华大学代谢组学平台为国家蛋白质科学研究(北京)设施清华大学蛋白质研究技术中心下设平台之一。经过几年的发展，该平台拥有了完善的代谢产物及脂质物质的二级数据库及常见内源性代谢物的信息采集与数据分析方法，可以提供准确的代谢组学和代谢流分析服务。如今代谢组学领域的人提到清华大学代谢组学平台就像是找到了组织一样。 /p p 　　仪器信息网编辑近期采访了清华大学代谢组学平台主管刘晓蕙博士，刘晓蕙博士从代谢组学研究现状、代谢组平台建设情况、发展机遇与挑战等方面进行了详细的讲解。 /p p style=" text-align: center " img title=" 刘晓蕙老师0.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/ad3dac0b-15d9-4275-aaec-cf6b762b4cb7.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 清华大学代谢组学平台主管 刘晓蕙博士 /strong /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 20px " strong & nbsp & nbsp & nbsp 技术应用于实际，万变不离质谱 /strong /span /p p 　　刘晓蕙博士是一名年轻的80后，但是从事质谱研究却已经有14个年头了。不过期间她所研究的领域还是发生了很大变化。如，2003年博士就读于印第安纳大学，从事基于质谱的蛋白质组学方法开发研究 毕业以后，在布莱根医院/哈佛医学院进行博士后工作，主要从事质谱影像在临床中的应用工作 2013年回到清华大学，任蛋白质研究技术中心代谢组学平台主管，负责代谢组学平台的建立和发展。 /p p 　　对于三个研究方向的改变原因，刘晓蕙谈到，蛋白质组学、质谱成像、代谢组学学术上的关系是相辅相成的，方向变化是因为个人兴趣点的转移。“当时做了几年蛋白质组学方面的方法研究，觉得这些工作离实际应用较远。而我一直的想法是——希望做一些能真正帮助到别人的工作，同时质谱是不能抛掉的。” /p p 　　“博士毕业之际，听到布莱根医院/哈佛医学院招聘做‘质谱成像用于临床诊断’的博后，把质谱放在真正的临床当中、放在手术室里。当时冲着这个激动人心的项目就跑过去了。”刘晓蕙回忆到，“因为，大部分手术时用的影像还是术前的影像，在手术之中医生要凭着经验判断肿瘤组织是否切干净了。据统计这样做就算是乳腺癌这种成熟的手术至少有20%手术的肿瘤组织是没有切干净的。而质谱成像技术给出结果是非常快的，完全可以在手术进行时旁边放上一台，随时测试直到切干净为止，这样质谱发挥的作用就大了。” /p p 　　“后来，我意识到疾病诊断中小分子可能比蛋白质研究更有潜力，有些疾病在小分子上反应的更明显。因为小分子代谢物容易受到调控，而蛋白方面更多受基因影响，这个改变是很缓慢的。疾病状态、免疫系统变化等可能在小分子方面会更容易体现出来，还可以利用到我的质谱背景知识，发挥我的专长，同时还有家庭因素，所以就回到了清华大学。” /p p 　　谈到这些经历，刘晓蕙认为，“多积累不同背景的知识很有用，多接触不同知识背景的人也可以了解他们思考问题的方式。虽然我的研究方向发生了一定的变化，但不变的是一直在从事质谱方面的研究，也就是说最根本的东西从来没有变过。” /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 20px " strong & nbsp & nbsp & nbsp span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 目标：建立高通量的、结果可靠的代谢组学分析方法 /span /strong /span /p p 　　2013年刘晓蕙回国进入清华大学负责代谢组学平台的建设和运营，而平台主要做方法开发的工作。鉴于现在代谢组学整体发展程度还不够，平台进行方法开发时遇到了低覆盖率、数据库不完善等问题。为了解决以上问题，刘晓蕙带领团队从硬件、软件方面，在平台仪器配置、方法开发、数据库建设方面开展了一系列工作。 /p p 　　“工欲善其事必先利其器”，刘晓蕙的代谢组学平台是一个小而精的平台，只有四台仪器四个人。四台仪器都是质谱，包括高分辨的Orbitrap和高灵敏度的三重四极杆质谱。“因为之前做蛋白质组学时体会到了Orbitrap的优势，所以这次自然也选择了Orbitrap。在用Orbitrap采集数据的时候，用FS-ddMS2办法能够同时得到一此和二级信息，而且，Orbitrap只采一级的话也可以正负切换，通量提高了两倍。另外，三重四极杆的特性是灵敏度高，有些代谢产物做筛选的时候色谱条件不合适或者灵敏度达不到，这种情况下会用三重四极杆质谱方法做补充性的工作，结合起来可以达到准确分析的目的。 /p p 　　“现在代谢组学的方法还不是很成熟、不够完善，所以我们现在想建立的是高通量的、结果可靠的代谢组学分析方法，并且从数据采集到数据分析的整个流程实现自动化。”刘晓蕙说到。“为了实现代谢组学的高通量分析，数据库是非常关键的。目前，代谢组学研究的大部分人使用的还是线上的公共数据库，公共数据库不好的一点是不适合高通量分析。因为公共数据库鉴定100个样品的时候检索速度就会非常慢。所以，高通量分析的话最好使用本地数据库。我们自建的本地数据库即使搜索500个以上数据，使用普通电脑也没有问题。” /p p 　　另外，鉴于代谢物覆盖率低的问题，目前刘晓蕙的团队正在把不同小分子的检测方法补充进来，通过多种方法结合的方式提高代谢物的检测覆盖率。 /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 20px " strong & nbsp & nbsp & nbsp span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 代谢流、代谢表型研究兴起，代谢组学研究有待突破 /span /strong /span /p p 　　代谢组学是近些年广受关注的热点，不过，刘晓蕙认为，代谢组学要实现真正的突破还需要时间。目前，无论国内还是国外，其实都没有出现突破性成果。如，很多人想从药物靶点方面着手通过代谢去治疗癌症，但是并没有取得很明确的效果。 /p p 　　“现在国内欠缺的是代谢流方面的研究。”据刘晓蕙介绍，“代谢流主要是做机理分析，对于机理诠释方面是非常重要的。代谢通路监测方面，单纯监测代谢产物变化有时无法反应整条通路的变化。代谢通路属于网络调控，特异性较小。比如说，一个代谢产物发生变化是一个综合结果，可能有十几条代谢通路产生或消耗。再比如，针对某种病变，我们敲除一个调控蛋白，然后监测到某个代谢产物发生了变化。但是我们不知道它是从哪个通路来的，因为它反映的是重新调控后的稳态。所以，如果要监测它来源于哪条通路就需要做代谢流分析了。代谢流分析对于机理方面的诠释非常明确。” /p p 　　“质谱不能说是做代谢流分析的唯一的手段，但是却可以肯定的说质谱是代谢流分析的最好手段。现在有人在尝试用NMR去做代谢流分析，但是总体来讲，质谱因为较高的灵敏度或对复杂组分解析程度成为代谢流分析的主要技术。”刘晓蕙说到，“代谢流研究在代谢方面占的比重会越来越大，尤其是在生物学和免疫研究方面，大家会越来越多用代谢流去追踪特定的代谢通路。” /p p 　　刘晓蕙还指出，除了代谢流之外，代谢组学领域另一个研究热点是代谢表型研究，即通过代谢产物或者轮廓表征疾病的状态。现在很多人在做临床诊断生物标志物方面的工作，通过代谢物检测做一些临床疾病的早期诊断，包括对阿尔兹海默病、心血管疾病的早期诊断等。另外，质谱影像也是通过代谢物去表征疾病的状态，主要是通过组织样本的代谢轮廓去判断这个组织是正常组织还是癌症组织。 /p p style=" text-align: right " 　　采访编辑：仝令坤 刘丰秋 /p p 　 strong 　后记 /strong /p p 　　关于质谱技术与代谢组学的关系，刘晓蕙认为不是代谢组学给质谱带来机遇，而是质谱技术的进步带给代谢组学以发展机遇。因为一般情况是技术发展推动学科发展，代谢组学发展很大程度上要依赖质谱等技术的发展。所以，采访中刘晓蕙特别提到，像赛默飞等仪器公司与科研单位以及高校的合作应该长期化、内容不断深入，达到双赢的目的。 /p p 　　 strong 简历 /strong /p p 　　刘晓蕙，女，博士，清华大学生命科学院助理研究员、清华大学蛋白质研究技术中心代谢组学平台主管。2003年本科毕业于中国科学技术大学，2011年毕业于印第安纳大学并取得博士学位，2011-2013年在哈佛医学院/布莱根医院任博士后。2013年6月起受聘于清华大学生命科学院。研究内容主要应用质谱技术为基础研究脂质组学与代谢组学。 /p p & nbsp /p

安捷伦科技公司与 Stemina 生物标记物发现公司(Stemina Biomarker Discovery, Inc.)日前宣布，两家公司将共同努力促进 Stemina 的代谢组学研究。Stemina 将应用代谢组学方法进行干细胞的生物标记物发现，继而用于药物筛选和药物研发。 　　安捷伦提供1290 Infinity UHPLC 系统用于分离干细胞代谢产物，结合 6530 精确质量四极杆飞行时间质谱仪(Q-TOF MS)进行代谢产物的鉴定。安捷伦还提供Mass Profiler Professional 软件，帮助 Stemina的研究人员对代谢组学实验得到的复杂数据进行阐释。 　　“我们很高兴能够拓展与安捷伦的合作，从而改善我们的科学平台，促进我们对于发育毒性和孤独症相关的重要小分子的发现，”Stemina 首席执行官 Beth Donley 说，“Stemina自2007 年成立以来就一直使用安捷伦的技术，我们对安捷伦的仪器、支持与合作非常满意。” 　　“代谢组学是我们的一个主要增长领域，Stemina所进行的创新工作正是我们希望支持的，”安捷伦副总裁兼生物系统事业部总经理 Gustavo Salem 说，“我们近年来积极开发用于生命科学的 LC/MS 产品组合，而 Mass Profiler Professional 软件能够对代谢组学研究中得到的大量复杂数据集进行可视化的生物学通路分析。” 　　关于 Stemina 生物标记物发现公司 　　Stemina 研究团队是基于首席科学官、兽医师 Gabriela Cezar 博士的研究而建立的，致力于发现、开发以及商品化分子生物标记物，从而提高药物安全，保障人类健康。Paul R. West 博士是公司的生物分析化学部主任。Stemina 细胞分析是两种顶尖技术的战略性结合：人类胚胎干细胞(hES)技术和代谢组学技术。Stemina 使用安捷伦质谱系统分析hES 细胞响应药物、损伤或疾病时所分泌的小分子以及产生的分化细胞(例如心肌细胞和神经细胞)。该公司已经在人类胚胎干细胞对药物响应的代谢组学分析上取得了重大进展。该项研究的成果就是筛选致畸药物的分析方法“devTox™ ”。更多 Stemina 相关信息，请访问www.stemina.com。 　　关于安捷伦科技公司 　　安捷伦科技公司(纽约证交所：A)是全球领先的测量公司，是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的 16,000 名员工在 110 多个国家为客户服务。在 2009 财政年度，安捷伦的业务净收入为 45 亿美元。更多安捷伦科技相关信息，请访问：www.agilent.com。

香港大学暨安捷伦代谢组学、转化医学及系统生物学高端论坛成功举办 现代医学发展历史表明，未来医学突破性的进展有赖于与其他学科的交叉与结合；21世纪的医学将更加重视整体医学观和有关复杂系统的研究。转化医学在这样的背景下应运而生，转化医学是&ldquo 从实验台到临床&rdquo 的一个连续、双向、开放的研究过程，其主要目的就是要打破基础医学与药物研发、临床及公共卫生之间的固有屏障，在其间建立起直接关联。转化医学的研究模式与系统生物学密切相关，而代谢组学作为系统生物学的重要组成部分，在转化医学的研究进程中具有重要意义。作为生命科学行业的领先方案供应商与合作伙伴，安捷伦公司在代谢组学及系统生物学领域具有突出的优势与贡献，结合当前转化医学研究的特点，2011年10月25日，安捷伦公司联合香港大学成功举办了&ldquo 香港大学暨安捷伦代谢组学、转化医学及系统生物学高端论坛&rdquo ，80余位来自香港、澳门的学术机构、政府部门等的专家学者共同出席了本次会议。 会议同时荣幸地邀请到中国大陆、香港、澳门三地的业内权威专家作为特邀演讲嘉宾为大会带来了代谢组学、转化医学、系统生物学、毒理学等行业前沿资讯及最新研究成果。本届论坛的东道主、香港大学李嘉诚医学院病理学专业林青云教授首先为大会带来题为&ldquo Accurate Mass Q-TOF for Toxicological Research&rdquo 的精彩报告，林教授使用安捷伦UHPLC-Q-TOF/MS技术对三聚氰胺的毒性及致毒机理进行了深入解析，并利用安捷伦特有的增强型同位素模式对人血清中的三氯生及其代谢物进行了同时定性定量分析；在法医与毒理学筛查研究中，林教授演示了如何使用安捷伦UHPLC-Q-TOF/MS结合独特的精确质量-保留时间化合物库（AMRT），以及专门用于法医毒理分析的MS/MS化合物谱库进行多种相关化合物筛查，同时使用安捷伦代谢物鉴定软件（Metabolite ID）对系列代谢产物进行了有效鉴定。 澳门科技大学教授、澳门药物及健康应用研究所所长、中药质量研究国家重点实验室副主任姜志宏博士进行了题为&ldquo Profiling of IgG glycan pattern with HPLC-Chip and Q-TOF technology&rdquo 的精彩报告。姜教授使用安捷伦最新Glyco-ChipLC/6540 UHD Q-TOF技术对多种复杂的糖蛋白质组进行了灵敏、重现、快速的分析，该应用通过安捷伦分子特征提取软件功能（MFE）对目标化合物进行有效提取，糖链组成及结构信息通过糖分析数据库进行了搜索和鉴定。除在糖蛋白质组方面的成功研究外，该应用同时对于抗体类药物的发现、工艺优化及质量控制具有重要的参考价值。 来自中国药科大学的资深中药领域研究专家盛龙生教授进行了题为&ldquo LC/TOF MS for TCM Analysis&rdquo 的精彩报告。报告主要介绍了使用安捷伦LC/TOF MS及分子特征提取（MFE）、生物信息学软件（MPP）分别针对目标化合物分析和未知化合物筛查的解决方案，以中药金银花、忍冬、人参皂苷为例进行复杂体系中微量组分的深入分析，并采用代谢组学方法对7种不同来源的金银花进行了差异化统计学分析。 上海中医药大学系统生物学与中医方症中心的张永煜教授为大会带来题为&ldquo Application of Metabolomics Studies to Clinical Research in Chinese Medicine&rdquo 的精彩报告。张教授使用安捷伦GC/MS系统、通过整合代谢组学及转录组学等系统生物学方法对不同中医症型进行了统计学差异分析并有效定位相关生物标志物，通过不同标志物的调节变化进一步了解疾病机理及对症用药的诊疗方案。同时张教授还同与会嘉宾分享了&ldquo 系统科学视角下的肝炎肝硬化临床疗效评价方法研究&rdquo 及&ldquo 代谢组学方法对儿童性早熟的研究&rdquo 等极富临床医学价值的研究成果，从中医转化医学、系统毒理学等全新视角为与会嘉宾带来耳目一新的学术体验。 此外，来自安捷伦公司的资深液质联用产品专家李彦憙博士结合上述专家的成功应用实例，为大家详细介绍了安捷伦超高解析度-飞行时间质谱技术及其强大的软件系统，以及安捷伦最新推出的GC/Q-TOF系统。通过对上述专家用户的前沿应用的了解，进一步增强了与会听众对安捷伦LC/Q-TOF、HPLC-Chip/MS及GC/MS在代谢组学、系统生物学、毒理学乃至转化医学领域应用的信心。 安捷伦公司资深液质联用技术应用工程师李剑忠博士最后进行了题为&ldquo Tea Analysis by Agilent Q-TOF Technology&rdquo 的精彩报告，该研究项目使用安捷伦LC/QqQ MS系统对茶树根中的茶氨酸进行了同时筛查、鉴定及定量分析；此外，通过使用安捷伦LC-QqQ & LC-QTOF MS方法结合安捷伦QqQ系统动态MRM农残分析数据库以及专用于TOF/Q-TOF系统的农残数据库，进行了多种茶叶中多农残的分析；报告同时展示了通过安捷伦LC/Q-TOF MS、数据处理及生物信息学软件，采用代谢组学的方法对不同种类、来源的茶树根与茶叶进行了统计学差异分析，报告题目内容新颖，引发在场听众的强烈兴趣。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测量公司，同时也是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的 18500 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2010 财政年度，安捷伦的业务净收入为 54 亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn。