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代謝組學(xué)(Metabonomics / Metabolomics)是繼基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后新近發(fā)展起來(lái)的一門學(xué)科，是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分，已經(jīng)應(yīng)用到了諸如動(dòng)物、植物、微生物的機(jī)理研究中，著重探索、發(fā)現(xiàn)與疾病、醫(yī)藥、功能相關(guān)的生物標(biāo)志物(Biomarker)。生物標(biāo)志物是指“一種可客觀檢測(cè)和評(píng)價(jià)的特性，可作為正常生物學(xué)過程、病理過程或治療干預(yù)藥理學(xué)反應(yīng)的指示因子”，尋找和發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的生物標(biāo)志物已經(jīng)成為當(dāng)前生物、醫(yī)藥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)，是一場(chǎng)砂礫淘金、去偽存真的艱難征程，面臨諸多挑戰(zhàn)。
相比于基因組學(xué)和蛋白組學(xué)，代謝組學(xué)難度急劇增加。原因有：
1. 目標(biāo)物范圍更廣：基因/轉(zhuǎn)錄組只需測(cè)4種核苷酸排列，蛋白組測(cè)20種氨基酸排列，代謝組則包含各類小分子代謝物，要進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定可比大海撈針；
2. 需要交叉專業(yè)知識(shí)：如將代謝組學(xué)應(yīng)用在生物研究中，需要分析化學(xué)背景進(jìn)行分離檢測(cè)，這些數(shù)據(jù)的正確解析和可視化需要有統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)；最后需要了解生物學(xué)知識(shí)以詮釋數(shù)據(jù)背后的生物學(xué)意義；
3. 軟硬件要求高：使用的分析體系大都屬于高端儀器及其配套軟件，比如色-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)里色譜可選GC-MS，LC-MS，CE-MS，質(zhì)譜根據(jù)靶向、非靶向可選QQQ，Q-TOF，IT-TOF等；海量數(shù)據(jù)采集完畢還需要專業(yè)、多功能數(shù)據(jù)分析平臺(tái)解讀數(shù)據(jù)，最后還要對(duì)潛在生物標(biāo)志物進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，因此代謝組學(xué)每一步都是準(zhǔn)入高，難度大！
海量的待選小分子目標(biāo)物，加上上述這些“不確定性”和“科學(xué)偏差”產(chǎn)生比生物標(biāo)志物濃度更高、響應(yīng)更強(qiáng)的無(wú)意義組別差異物，使得代謝組學(xué)在生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)的路上，困難重重，猶如大海撈針，沙里淘金。雖然后續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析會(huì)把大多數(shù)的這類干擾物去除，卻不能保證最終能得到正確的生物標(biāo)志物，或使其處于最顯著地位。 雖然代謝組學(xué)研究困難重重，但經(jīng)過多年的研究探索，科研界都認(rèn)同利用代謝組學(xué)的思路發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)志物是方向正確、前景廣闊的，相信隨著分析儀器，特別是高端質(zhì)譜及其配套軟件和科學(xué)家研究水平的提高，越來(lái)越多有用的生物標(biāo)志物會(huì)被挖掘出來(lái)造福于人類。
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