2 基于质谱分析的代谢组学应用研究进展。
基于质谱分析的代谢组学在医学领域的应用主要包括疾病诊断、药物研发、营养学、毒理学、运动医学等领域，表 3 总结了这几大领域主要关注的问题。
2. 1 疾病诊断领域。
传统的疾病诊断方法是检测单一的一个或几个指标，生物体的作用是一个协同的整体，评价单一的指标具有片面性。代谢组学是从整体上评价机体的代谢变化，较为全面。在实验设计上有横断面设计，比较疾病组和正常组，也有纵向设计，干预前后或不同时间点的代谢研究。Vorkas 等[17 -18]利用UPLC - MS 法对腹主动脉瘤、颈动脉狭窄性斑块、股动脉狭窄性斑块病人外科手术取的组织进行了非靶向性分析，发现这几类患者组织的代谢物均能得以区分，发现动脉粥样硬化相关的代谢包括胆固醇代谢、嘌呤代谢、嘧啶代谢、神经酰胺代谢。Roy 等[8]利用 UPLC - MS 分析了非靶向性的血浆代谢物和靶向性的代谢物，定量了 8 种氨基酸和 8 种酰基肉毒碱，被认为是发生心血管疾病风险的生物标志物。Fattuoni 等[22]研究了孕妇穿刺的羊水代谢物，有助于监测病毒性感染孕妇和胎儿的早期诊断。Musharraf 等[51]用 GC - MS 法研究了急性骨髓性白血病、急性淋巴细胞白血病、再生障碍性贫血和对照组病人的血清样本，发现了 27 个显着不同的代谢物，患者的脂肪酸代谢失调，这有助于早期诊断急性白血病。Ciavardelli 等[52]用代谢组学的方法研究了阿尔茨海默氏症患者的代谢物，与对照组及轻度认知功能的患者相比，阿尔茨海默氏患者的一部分血浆酰基肉碱含量较低，前额叶灰质体积较少，并且存在认知功能障碍。Yokoi 等[53]用 GC - MS 法研究了大鼠模型的糖尿病诊断，发现自发型糖尿病大鼠和正常大鼠相比，天冬酰胺、谷氨酰胺、甘油、犬尿氨酸、甘露糖、牛磺酸、苏氨酸和色氨酸有显着性差异，自发型糖尿病大鼠在 12 周龄以后色氨酸代谢途径的代谢产物（ 色氨酸和犬尿氨酸） 明显降低，色氨酸及其代谢产物是糖尿病前期潜在的生物标志物，色氨酸的代谢可能是糖尿病治疗干预的一个潜在靶点。Zhu 等[54]利用代谢组学研究了二型糖尿病和糖尿病肾病患者的磷脂代谢物，发现了 7 大类磷脂中的 18 种显着的代谢标志物，其中 3 种是二型糖尿病的代谢标志物，8 种是糖尿病肾病的代谢标志物，7 种是二者共同的代谢标志物。有 2 个标志物，PI C18 ∶ 0/22 ∶ 6 和 SM dC18 ∶ 0/20 ∶ 2 可用于区分健康人、二型糖尿病和糖尿病肾病人。Huang 等[55]利用代谢组学研究了早期二型糖尿病肾病的代谢标志物，发现了与其相关的 6 个临床指标、40 种代谢物和 5 个基因。Cordeiro 等[72]利用电喷雾电离质谱（ ESI - MS） 研究了临床病人卵泡液中的脂质代谢，发现了对照组的代谢物中有磷脂酰甘油磷酸盐、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇二磷酸，子宫内膜异位症病人的代谢物中鞘脂类、磷脂酰胆碱含量高，子宫肌瘤病人的代谢物有较高丰度的鞘脂类、磷脂酰胆碱，有助于潜在生物标志物的发现。Zhao 等[73]利用代谢组学方法研究了多囊卵巢综合征患者的卵泡液代谢物变化，认为线粒体功能、氧化还原电势、卵丘细胞的氧化应激是促进卵母细胞受精前生长的必要因素，多囊卵巢综合征患者可能存在线粒体功能紊乱、氧化还原电位不平衡和卵丘细胞的氧化应激增加，从而为多囊卵巢综合征发病机理的研究提供了依据。
