上海交通大學(xué)與美國(guó)Waters公司共創(chuàng)國(guó)際一流代謝組學(xué)技術(shù)平臺(tái)

隨著“人類(lèi)基因組計(jì)劃”等重大科學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施，人類(lèi)研究復(fù)雜生物系統(tǒng)的能力取得了突破性的發(fā)展，人類(lèi)醫(yī)學(xué)研究進(jìn)入了系統(tǒng)生物學(xué)的時(shí)代。代謝組學(xué)是上世紀(jì)九十年代中期發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興學(xué)科，是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分。它是關(guān)于生物體系內(nèi)源代謝物質(zhì)種類(lèi)、數(shù)量及其變化規(guī)律的科學(xué)，研究生物整體、系統(tǒng)或器官的內(nèi)源性代謝物質(zhì)及其所受內(nèi)在或外在因素的影響。

代謝組學(xué)利用高通量、高靈敏度與高精確度的現(xiàn)代分析技術(shù)，對(duì)細(xì)胞、有機(jī)體分泌出來(lái)的體液中的代謝物的整體組成進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤分析，借助多變量統(tǒng)計(jì)分析方法，來(lái)辯識(shí)和解析被研究對(duì)象的生理、病理狀態(tài)及其與環(huán)境因子、基因組成等的關(guān)系�！按�謝組學(xué)”是一種整體性的研究策略，其研究策略有點(diǎn)類(lèi)似于通過(guò)分析發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣成分，來(lái)研究發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行規(guī)律和故障診斷等的“反向工程學(xué)”的技術(shù)思路。由于代謝組學(xué)著眼于把研究對(duì)象作為一個(gè)整體來(lái)觀察和分析，也被稱(chēng)為“整體的系統(tǒng)生物學(xué)”。

通過(guò)現(xiàn)代超高效液相色譜/高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀等技術(shù)分析體液中的代謝物組成譜，并利用多變量統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，把所有代謝物的組成信息都整合到一起，為在系統(tǒng)和整體的層面上比較和分析生物的代謝特性開(kāi)辟了新的技術(shù)路線，具有廣闊的發(fā)展前景。近幾年來(lái)，已經(jīng)有越來(lái)越多的學(xué)者將現(xiàn)代代謝組學(xué)技術(shù)運(yùn)用到人體和動(dòng)物的整體代謝與功能性研究中。

代謝組學(xué)創(chuàng)始人、英國(guó)帝國(guó)理工大學(xué)Jeremy Nicholson教授認(rèn)為人體應(yīng)該作為一個(gè)完整的系統(tǒng)來(lái)研究，應(yīng)用代謝組學(xué)來(lái)理解疾病過(guò)程，與中醫(yī)的整體觀和辨“證”論治思維方式不謀而合。代謝組學(xué)和中醫(yī)中藥的哲學(xué)觀相吻合，代謝組學(xué)是研究中藥最好的選擇。研究中藥這種復(fù)雜混合物的毒性，代謝組學(xué)是最好的方法，選擇不同產(chǎn)地、不同數(shù)量、不同組分的中藥，做出代謝組圖，根據(jù)組成變化與毒性、藥效相對(duì)應(yīng)，就可把有效的成分最大化，把有毒的東西剔除。同樣，代謝組學(xué)也是中藥質(zhì)量控制的主要研究手段，有利于中藥的出口和國(guó)際化。

代謝組學(xué)與有著幾千年歷史的中醫(yī)學(xué)在許多方面有相近的屬性，它們的有機(jī)結(jié)合將可能有力地推動(dòng)中醫(yī)藥理論的現(xiàn)代化進(jìn)程。代謝組學(xué)”可能成為我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)走向國(guó)際化的通用語(yǔ)言。上海系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究中心與上海中醫(yī)藥大學(xué)合作，在用代謝組學(xué)研究中醫(yī)腎陽(yáng)虛證的分子機(jī)理、中藥腎毒性的預(yù)測(cè)以及支持中藥在國(guó)際市場(chǎng)的登記注冊(cè)等方面已經(jīng)取得很好成效，顯示了代謝組學(xué)與中國(guó)傳統(tǒng)中醫(yī)藥結(jié)合的強(qiáng)大生命力。

代謝組學(xué)是從整體上研究復(fù)雜生命現(xiàn)象的新興學(xué)科。研究代謝組學(xué)的關(guān)鍵是要發(fā)展大規(guī)模、并行化測(cè)定復(fù)雜混合體系中代謝物組成信息和對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和建模的能力。技術(shù)手段的發(fā)展是代謝組學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵因素。上海系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究中心依托上海交通大學(xué)強(qiáng)大的工程學(xué)和理學(xué)研究力量，結(jié)合深厚豐富的臨床和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)，致力于代謝組學(xué)研究具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。

美國(guó)Waters公司是全球分析儀器領(lǐng)域的先導(dǎo)者，在復(fù)雜體系分析領(lǐng)域獨(dú)樹(shù)一幟，具有領(lǐng)先的分析平臺(tái), 配套的計(jì)算軟件和雄厚的技術(shù)儲(chǔ)備。學(xué)科的發(fā)展催生學(xué)科研究工具的產(chǎn)生，近年來(lái)，他們根據(jù)代謝組學(xué)發(fā)展的要求，與代謝組學(xué)創(chuàng)始人Jeremy Nicholson教授合作，首創(chuàng)全球領(lǐng)先的超高效液相色譜UPLC技術(shù)，與高分辨質(zhì)譜技術(shù)和計(jì)算技術(shù)結(jié)合，推出了以超高效液相色譜/高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀UPLC-QTOF為代表的代謝組學(xué)分析系統(tǒng)，一次可以從尿液樣品中快速獲取2萬(wàn)多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，為從整體上深入把握人體的生理代謝狀況，細(xì)致入微地刻畫(huà)和反映人體的疾病過(guò)程，提供了先進(jìn)可行的工具。

為了加快代謝組學(xué)的發(fā)展，特別是推動(dòng)我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)藥國(guó)際化的進(jìn)程，上海系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究中心和美國(guó)Waters公司決定成立國(guó)際一流的代謝組學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，并于2006年6月23日在上海交通大學(xué)舉行了正式的簽約儀式，雙方承諾共同努力將此實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為我國(guó)發(fā)展代謝組學(xué)的研究基地，人員培訓(xùn)基地和生物醫(yī)藥新用途開(kāi)發(fā)基地。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室將邀請(qǐng)代謝組學(xué)創(chuàng)始人、英國(guó)帝國(guó)理工大學(xué)Jeremy Nicholson教授擔(dān)任顧問(wèn)，計(jì)劃每年定期在上海舉行代謝組學(xué)高級(jí)研修班，這將極大的促進(jìn)我國(guó)代謝組學(xué)的研究進(jìn)展和增強(qiáng)及時(shí)跟蹤國(guó)際前沿研究動(dòng)向的能力,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)生物醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。