代謝組學技術及其在醫(yī)學檢驗中應用

張再華

黑龍江省齊齊哈爾市第一機床廠職工醫(yī)院

代謝組學技術及其在醫(yī)學檢驗中應用

張再華

黑龍江省齊齊哈爾市第一機床廠職工醫(yī)院

代謝組學技術作為一種新型的技術,被醫(yī)學界廣泛地應用,特別是在用于疾病診斷的領域發(fā)揮了重要的作用。代謝組學由于自身獨具的特質，無論是西醫(yī)還是中醫(yī)藥學領域都在持續(xù)占領著自己的優(yōu)勢地位。本文主要論述代謝組學技術的概念、代謝組學技術的內容和研究方法，分析代謝組學研究的優(yōu)勢，最后探討代謝組學技術在醫(yī)學臨床檢驗中的應用問題，僅供參考。

代謝組學技術；醫(yī)學；檢驗；應用

引言：

生物體的新陳代謝是一個永恒的循環(huán)系統(tǒng)，在進行代謝的過程中無論出現(xiàn)何種病變的問題，都將或大或小地對體內正常的新陳代謝功能造成不良影響，引起代謝物質的一系列不可預測的變化和反應。從宏觀角度來說，把病理機體和正常狀態(tài)下的機體進行對比，觀察存在病理特征的有機體在代謝物質上的特殊點，能夠從中找尋可以幫助進行疾病診斷的線索，例如和病癥密切相關的代謝物質。代謝組學伴隨著與疾病病理代謝物質相聯(lián)系的生物化學標志物樣本的建立，而逐漸誕生并被廣泛應用。

一、代謝組學技術的概念

從一般意義上說，代謝組學是指通過分析組群中的單個細胞結構、器官、組織或者體液內的小分子物質，對組群指標進行高位檢測和操控處理，利用多元統(tǒng)計學原理和模式識別的技術設備，對細胞體內的代謝物質進行全面立體的檢查和研究；是一門對某一特定時間段的有機體全部小分子代謝物質，進行定量和定性解剖處理的學科。

二、代謝組學技術與研究方法

（一）代謝組學的檢測技術

1、核磁共振技術

核磁共振技術作為檢測有機體機構的重要譜學，能夠在自動旋轉的原子核的基礎上，依靠核外磁場的引力作用，通過吸收到的輻射波刺激發(fā)生能量跳遷的一種譜學技術。其優(yōu)點在于無損害，對檢測的樣品結構不存在破壞性；操作方式多樣化，能夠根據(jù)實際情況變換多種檢測方案，采用不同的實驗方法進行研究；速度較快，能夠在較短的時間內得到檢測結果；富有動態(tài)性，能夠得到較為與時俱進的靈活變動的研究信息。缺點在于檢測的靈敏度不是很高，制約著NMR技術的發(fā)展。

2、氣相色譜——質譜聯(lián)用技術

從字面上解析，氣相色譜——質譜聯(lián)用技術融合了色譜、質譜二者的優(yōu)勢特點，檢測的靈敏度更高、效能更好、分辨率清晰。由于自身的構造，需要觀測的主要參數(shù)為毛細管柱的尺寸大小等指標：被檢測樣品通過毛細管柱時，儀器設備會依據(jù)生物體分子的構成性質不同而得到分離，各自流入不同的柱子里，記錄下不同時間段里流入柱子里的分子結構，然后利用色譜和質譜進行檢驗。這樣通過利用氣相色譜——質譜聯(lián)用技術，能夠及時準確地將被檢測樣品實行快速的剝離，然后利用相關儀器進行檢測和分析處理，最終進行定性分析，記錄研究的結論。

但是氣相色譜——質譜聯(lián)用技術也有自身的局限性，由于在檢測之前需要對樣品結構實行預備式的衍生化操作工作，在這一過程中需要耗費較多的時間，會因時間的耽擱而使原本的樣品發(fā)生一些微妙的變化，使檢測結果不真實；同時還有一個缺點在于不能分析某些個大分子代謝物質的結構。

3、液相色譜——質譜聯(lián)用技術

液相色譜——質譜聯(lián)用技術把液相色譜作為一個樣本的分離處理系統(tǒng)，把質譜當做樣本結構的檢測處理系統(tǒng)，這樣液質聯(lián)用技術充分發(fā)揮了色譜和質譜的優(yōu)勢特色，融于一身。既具備了分離復雜樣品結構能力強的色譜的優(yōu)勢，又具有了檢測靈敏度高、動態(tài)性強的質譜的特點，使這一技術能夠更好地為疾病監(jiān)測發(fā)揮自己的力量。

（二）代謝組學研究方法

通常一個比較完整、規(guī)范的代謝組學檢測程序一般要經(jīng)過收集樣品、處理樣品并進行保存工作；進行儀器的分析和選擇，獲取樣本數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)的定性和定量的分析和處理；最終進行研究結果的總結和歸納，總結出生物學意義上的代謝結論。

三、代謝組學技術在醫(yī)學臨床檢驗中的應用

1、代謝組學技術與糖尿病、腎病的研究

糖尿病與腎病緊密聯(lián)系，目前進行的DM并發(fā)癥的代謝組學技術的研究，更多地涉及腎病，可以借助核磁共振技術分析DN中小分子代謝物質的結構，進行剝離處理和分析，如果實驗證明葡萄糖含量和氧化三甲胺的存量在血漿中有上升的趨勢，而多種氨基酸卻在下降，則證明有機體腎存在著病變，為醫(yī)學臨床診斷和檢測提供了實驗依據(jù)。

2、用于診斷腫瘤

醫(yī)學專家Odunsi等曾利用氫核磁共振波譜法開創(chuàng)了一個新的醫(yī)學診斷模型，利用檢測血清上的代謝標志物可以診斷出是否存在皮性卵巢癌的病癥。Corona專家學者曾利用代謝組學技術用于腫瘤方面的診斷研究，發(fā)現(xiàn)了重大的成果，結果中發(fā)現(xiàn)通過分離檢測能夠分析出不同種類的代謝物質分子結構，靈敏度和清晰度較高，其中的色氨酸、絲氨酸及其甘油磷脂等為醫(yī)學中診斷乳腺癌提供了重要的參考依據(jù)。

3、消化系統(tǒng)疾病的檢測

醫(yī)學家利用氫核磁共振波譜法技術建立的生物標志體模型，能夠及時、較快速的檢測出有機體是否存在腸炎病癥，進行及早的治療。

結語：

隨著科學技術的不斷發(fā)展，代謝組學技術的研究不斷深入推進，應用的領域更加廣泛和普遍，需要不斷開拓其在醫(yī)學、營養(yǎng)與健康學、生物學等學科上的發(fā)展空間，由于是發(fā)揮代謝組學技術在醫(yī)學檢驗中擁有疾病診斷的重要功能，為人類的生命健康貢獻力量。

[1]和昱辰.代謝組學技術及其在醫(yī)學檢驗中的應用.國際檢驗醫(yī)學雜志.2014(8).

[2]吳小秋，劉志龍.代謝組學技術與糖尿病的研究.中國老年學雜志.2014(11).

[3]王廣基，查偉斌，郝海平，阿基業(yè).代謝組學技術在中醫(yī)藥關鍵科學問題研究中的應用前景分析.中國天然藥物.2008年3月第6卷第2期.

[4]劉健，萬磊，黃傳兵，汪元，曹云祥，劉磊，程園園，馮云霞，孫玥，齊亞軍，王芳，張曉軍，鄭力.代謝組學檢測方法及其在中醫(yī)藥系統(tǒng)的應用.中國臨床保健雜志.2013年10月第16卷第5期.

[5]郭玲玲，吳巧鳳，李亮，盧圣鋒，袁成凱，彭靜，唐勇.基于NMR的代謝組學技術在疾病診斷研究中的應用.現(xiàn)代診斷與治療.2007年4月.18(4).