張金蘭研究員：代謝組學現生物學功能和意義將不斷被詮釋

今年9月14-15號在南京將由生物谷主辦發起「2018代謝組學與轉化醫學研討會」。代謝組學應用十分廣泛, 在疾病生物標誌物篩選、藥物療效判斷、毒理研究以及耐葯預測上有著重要作用，可以指導臨床個體化藥物治療。在中醫藥領域，代謝組學對中醫方證，中藥藥理研究及中藥材的鑒定等方面也是非常好的工具。另外代謝組學在微生物的表型分類、代謝途徑與微生物代謝工程、綠色環保領域及發酵工程上也都有重要用途。

然而，代謝組學依然存在技術標準不統一，未知代謝物較難準確定性定量問題，相關機制解析也比較複雜，需要整合其他組學進行系統研究。本次會議更是邀請到了中國醫學科學院北京協和醫學院藥物研究所的張金蘭研究員。其報告題目為【脂蛋白全面表徵分析技術研究和應用】，會議召開前生物谷有幸邀請到了張金蘭研究員給我們做了一次專訪。

張金蘭研究員中國醫學科學院北京協和醫學院藥物研究所

生物谷: 張老師，您好，非常感謝您參加生物谷主辦的2018代謝組學與轉化醫學研討會。我們知道脂質具有許多重要的生理功能，而脂質代謝異常與很多疾病密切相關，如糖尿病、肥胖症、癌症以及神經退行性疾病等。您在脂質組學與疾病相關潛在生物標誌物發現方面有什麼新進展嗎？

回答：脂質類化合物具有重要的生物學意義，與疾病的發生、發展、診斷以及治療密切相關，近年來我們團隊基於色譜質譜技術，建立了系列脂質組學分析新技術和新方法，開展了肝病心血管疾病、慢性腦缺血、神經退行性疾病脂質組學研究，發現了一些有價值的脂質類潛在生物標誌物，我們正在與其他學科合作者開展驗證研究，以及生物學功能和機制研究，爭取儘早實現轉化應用，促進疾病的精準診斷和治療。

生物谷: 在做脂質組學分析時，您遇到過有哪些技術瓶頸？您是怎麼解決的?

回答：脂質組學的分析技術存在很多瓶頸問題：1、內源性脂質類化合物種類多、結構類似、同分異構體多，因此分離和鑒定十分重要；2、一些內源性脂質類化合物生理豐度很低，在ng和pg甚至fg的水準，因此提高監測靈敏度成為分析技術的關鍵；3、未知的脂質類化合物仍然很多，其結構的闡明對於疾病的作用機制和靶點的發現，具有重要價值。近年來上述方面取得了長足進步，我們團隊基於衍生化策略，採用色譜質譜技術，建立了高覆蓋、高靈敏的脂肪酸、脂肪醛、類二十烷酸的識別和定量分析新策略，只需要10-50μL生物樣本，不僅可以檢測已知的脂肪酸、脂肪醛、類二十烷酸，還可以識別和鑒定未知的這三類化合物。

生物谷：近年代謝組學發展十分快，脂質組學作為代謝組學的一個重要分支，您認為今後會朝什麼方向走？

回答：脂質組學的研究對於醫藥領域十分重要，脂質組學今後的研究在快速定性分析、高通量數據採集和處理、靶向精準定量、脂質類化合物生物學意義解釋方面仍然是熱點。同時微量、痕量脂質將不斷被發現和鑒定，他們的生物學功能和意義將不斷被詮釋。

生物谷: 除了脂質組學，您一直從事藥物分析和藥物代謝的研究工作，包括中草藥有效成分分析和代謝研究。能和我們介紹一下主要成果嗎？

回答：將新技術和新方法應用於新葯的品質分析和代謝研究是我們團隊的研究方向之一，中草藥是我們國家寶貴的醫藥財富，我們基於色譜質譜技術開展了中草藥複雜成分的分析和鑒定，以及體內複雜成分代謝產物識別和鑒定研究新策略的研究和建立，探索了中草藥多成分葯代動力學研究的模式，近10年來已經開展了復方二仙湯和小續命湯，中成藥燈盞生脈膠囊、痹祺膠囊、疏血同注射液、金龍膠囊，銀杏葉酊等物質基礎和代謝研究，為臨床安全合理用藥提供科學依據。

生物谷: 質譜是代謝組學研究中的一個有利工具，基於質譜的代謝組學數據由於各種因素，比如質譜信號漂移，色譜柱汙染等等，會導致採集的數據有很多的系統誤差存在，這些系統誤差如果不去除掉，會嚴重影響數據品質，並進而影響從數據中挖掘有效資訊的能力。您認為在代謝組學數據標準化方面，有哪些工作要做？

回答：目前代謝組學分析檢測在中國已經呈現雨後春筍般增長趨勢，特別是第三方檢測技術力量已經開展代謝組學檢測服務，代謝組學數據的實驗時間可比性、可重複性問題已經不容忽視，代謝組學數據標準化工作已經是當務之急，迫在眉睫，代謝組學數據的標準化包括：

1、樣本收集標準化，

2、儲存、運輸和管理標準化，

3、樣本前處理標準化和規範化，

4、儀器分析數據採集和處理標準化，

5、數據轉移和統計分析規範化，

6、代謝物生物學詮釋規範化。

上述過程應進行有效質控，能夠實現數據溯源。