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

隨著“人類基因組計劃”等重大科學(xué)項目的實施，人類研究復(fù)雜生物系統(tǒng)的能力取得了突破性的發(fā)展，人類醫(yī)學(xué)研究進入了系統(tǒng)生物學(xué)的時代。代謝組學(xué)是上世紀(jì)九十年代中期發(fā)展起來的一門新興學(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、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)，對細(xì)胞、有機體分泌出來的體液中的代謝物的整體組成進行動態(tài)跟蹤分析，借助多變量統(tǒng)計分析方法，來辯識和解析被研究對象的生理、病理狀態(tài)及其與環(huán)境因子、基因組成等的關(guān)系。“代謝組學(xué)”是一種整體性的研究策略，其研究策略有點類似于通過分析發(fā)動機的尾氣成分，來研究發(fā)動機的運行規(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)著眼于把研究對象作為一個整體來觀察和分析，也被稱為“整體的系統(tǒng)生物學(xué)”。

通過現(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辟了新的技術(shù)路線，具有廣闊的發(fā)展前景。近幾年來，已經(jīng)有越來越多的學(xué)者將現(xiàn)代代謝組學(xué)技術(shù)運用到人體和動物的整體代謝與功能性研究中。

代謝組學(xué)創(chuàng)始人、英國帝國理工大學(xué)Jeremy Nicholson教授認(rèn)為人體應(yīng)該作為一個完整的系統(tǒng)來研究，應(yīng)用代謝組學(xué)來理解疾病過程，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，它們的有機結(jié)合將可能有力地推動中醫(yī)藥理論的現(xiàn)代化進程。代謝組學(xué)”可能成為我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)走向國際化的通用語言。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)腎陽虛證的分子機理、中藥腎毒性的預(yù)測以及支持中藥在國際市場的登記注冊等方面已經(jīng)取得很好成效，顯示了代謝組學(xué)與中國傳統(tǒng)中醫(yī)藥結(jié)合的強大生命力。

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、并行化測定復(fù)雜混合體系中代謝物組成信息和對大量數(shù)據(jù)進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，致力于代謝組學(xué)研究具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。

美國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)域獨樹一幟，具有領(lǐng)先的分析平臺, 配套的計算軟件和雄厚的技術(shù)儲備。學(xué)科的發(fā)展催生學(xué)科研究工具的產(chǎn)生，近年來，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2萬多個數(shù)據(jù)點，為從整體上深入把握人體的生理代謝狀況，細(xì)致入微地刻畫和反映人體的疾病過程，提供了先進可行的工具。

為了加快代謝組學(xué)的發(fā)展，特別是推動我國傳統(tǒng)醫(yī)藥國際化的進程，上海系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究中心和美國Waters公司決定成立國際一流的代謝組學(xué)聯(lián)合實驗室，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驗室建設(shè)成為我國發(fā)展代謝組學(xué)的研究基地，人員培訓(xùn)基地和生物醫(yī)藥新用途開發(fā)基地。聯(lián)合實驗室將邀請代謝組學(xué)創(chuàng)始人、英國帝國理工大學(xué)Jeremy Nicholson教授擔(dān)任顧問，計劃每年定期在上海舉行代謝組學(xué)高級研修班，這將極大的促進我國代謝組學(xué)的研究進展和增強及時跟蹤國際前沿研究動向的能力,對于推動我國生物醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。