代謝組學(xué)許國旺ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 08:33本頁面
【正文】 境中去除污染物的主要途徑。深入了解污染物在微生物內(nèi)的代謝途徑 ,將有助于人們優(yōu)化生物降解的條件 ,從而實現(xiàn)快速的生物修復(fù)。這些代謝中間體大都通過萃取、分析方法進(jìn)行逐個研究 ,并借助專家經(jīng)驗擬合出代謝途徑 ,其動力學(xué)過程亦很少觸及。代謝組學(xué)方法的采用有可能改變這一現(xiàn)狀。 Boersma等采用代謝組學(xué)方法研究氟代酚的微生物降解途徑。氟代化合物具有特殊的 19F核磁共振屬性 ,19F的核磁共振靈敏度與 1H核相近 。由于生物體內(nèi)無內(nèi)源性 19F核磁信號 ,因而無本底干擾。所有 19F核磁信號均可歸結(jié)于異生素及其代謝物。 19F核的化學(xué)位移值寬 ,約為 700ppm(1H為15ppm,13C為 250ppm)。較寬的化學(xué)位移導(dǎo)致 19 F在不同取代物的峰圖不易產(chǎn)生重疊。因此 ,借助核磁共振技術(shù)可以更方便地研究含氟化合物的代謝中間體。 江南大學(xué) 38 代謝生物學(xué)在藥物研發(fā)和疾病研究中的應(yīng)用 代謝組學(xué)在疾病動物模型的確證、藥物的篩選、藥效及毒性評價、作用機(jī)制和臨床評價等方面有著廣泛的應(yīng)用。 Nicholson 研究小組利用 NMR代謝組學(xué)技術(shù)，在藥物毒性評價方面開展了深入研究，結(jié)果表明代謝組學(xué)方法可判斷毒性影響的組織器官極其位點，推測藥物相關(guān)作用機(jī)制確定與毒性有關(guān)的簽字生物標(biāo)志物；變在此基礎(chǔ)上建立棵供毒性預(yù)測的專家系統(tǒng)及毒物影響動物內(nèi)源性代謝物隨時間的變化軌跡。 代謝組學(xué)在疾病的研究中的應(yīng)用主要包括病變標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)、疾病的診斷、治療和愈后的判斷。 目前報道較多在疾病研究的應(yīng)用，如新生兒的代謝紊亂、冠心病、膀胱炎、高血壓和精神系統(tǒng)疾病等。 江南大學(xué) 39 Nicholson及其工作組發(fā)現(xiàn)了給予氨基半乳糖的大鼠可以被分為有反應(yīng)和無反應(yīng)兩組，而這兩組動物可以根據(jù)它們在給藥前的尿代謝物來區(qū)分，他們第一次提到藥物代謝組學(xué)的概念，并將其定義為“根據(jù)用藥前代謝產(chǎn)物的特點來預(yù)測對個人進(jìn)行藥物或外來物的干預(yù)的結(jié)果”。 江南大學(xué) 40 NMR Acquisition and Gilson 215 Control System NMR flow probe N2 gas Varian Inova 600 Shielded mag 120 ul flow probe Gilson 215 autosampler Biomek174。 Robot Refrigerated Metabolism Cage (0o C.) Frozen Storage + NaN3 Deuterated Buffer TSP Data Processing 江南大學(xué) 41 Synthesis Efficacy/HTS Efficacy/In Vivo Lead TOX IND P1 P2 P3 Metabonomics in Drug Development Preclinical Efficacy Biomarkers Preclinical Safety Biomarkers and Mechanisms Rapid Throughput Tox Screening Clinical Efficacy Biomarkers Clinical Safety Biomarkers PreLead Prioritization Development Timeline (Not to Scale) 江南大學(xué) 42 江南大學(xué) 43 代謝組學(xué)在植物研究中的應(yīng)用 植物代謝組學(xué)研究大多集中在代謝輪廓或代謝指紋圖譜上。根據(jù)代謝對象的不同，植物代謝組學(xué)的研究主要包括： 。 。 。 。 代表性研究工作：利用代謝產(chǎn)物進(jìn)行分類、鑒別和尋求植物代謝過程中的關(guān)鍵基因。 江南大學(xué) 44 代謝組學(xué)與中醫(yī)藥現(xiàn)代化 中藥成分復(fù)雜，數(shù)量和質(zhì)量制約因素多，作用機(jī)制不明，毒性和不良反應(yīng)認(rèn)識不足，研究水平低，這些因素嚴(yán)重影響了中醫(yī)藥的發(fā)展，不能為西方社廣泛接受。 代謝組學(xué)的核心是研究外源性物質(zhì)對生物體所產(chǎn)生的整體效應(yīng)。用它研究對機(jī)體所形成的內(nèi)源性代謝組的系統(tǒng)作用時，其研究方法與中醫(yī)藥治療疾病的整體觀念相一致，用其研究中藥，對中藥的藥效作用物質(zhì)基礎(chǔ)、產(chǎn)生毒副作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，正確認(rèn)識用藥劑量和療程、防止毒性反應(yīng)都有重要意義。 中藥代謝與腸道菌群密切相關(guān)，了解腸道菌群的基因組對中藥湯劑的毒性和有效性的反應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制，可能會開發(fā)出一種突破性的治療方法 —— 調(diào)節(jié)人體菌群治療疾病。 江南大學(xué) 45 代謝組學(xué)的問題和展望 1. 龐大數(shù)據(jù)的處理問題 —— 如何建立合理有效的數(shù)據(jù)分析平臺 2. 數(shù)據(jù)的解釋問題 —— 如何判斷代謝組分析結(jié)果與基因的表達(dá)或阻遏的對應(yīng) 3. 低濃度代謝物的分析 —— 如何富集低濃度代謝物而不引起試驗誤差 4. 代謝組學(xué)和其它組學(xué)的擬合 5. 商品化的數(shù)據(jù)軟件和圖譜庫缺乏、不完善 6. 細(xì)胞代謝的瞬時狀態(tài)較難反映 代謝組學(xué)的發(fā)展仍處于初始階段，在方法學(xué)和應(yīng)用兩方面均面臨極大的挑戰(zhàn)，需要其他學(xué)科的配合和交叉。 全組分分析和動態(tài)分析將不斷發(fā)展，非歧視性檢測尚待時日；能否從大量代謝產(chǎn)物中找出特異性生物標(biāo)志物決定了此技術(shù)能否在廣泛應(yīng)用的重要因素，不同代謝組學(xué)的整合建成的網(wǎng)絡(luò)圖對于快速識別早期標(biāo)志物及生理過程的關(guān)鍵組分非常有用。 應(yīng)用方面，代謝組學(xué)要想生存發(fā)展，必然要有特色，要從表形入手回答其他組學(xué)不能回答的生物問題。
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