我們知道細胞內的生命活動由眾多基因、蛋白質、以及小分子代謝產物來共同承擔，而上游的（核酸、蛋白質等）大分子的功能性變化最終會體現于代謝層面，如神經遞質的變化、激素調控、受體作用效應、細胞信號釋放、能量傳遞和細胞間通訊等，所以代謝組處于基因調控網絡和蛋白質作用網絡的下游，所提供的是生物學的終端信息。如同我們在長江的上游建大壩或對江水改道，這些項目的生態影響會在下游的河道和地域體現出來一樣，我們經常說，基因組學和蛋白組學告訴你可能發生什么，而代謝組學則告訴你已經發生了什么。

選擇代謝組學作為科研技術手段的優勢有哪些？

• 代謝組學的研究處于生物信息流的中游，介于基因、蛋白質和細胞、組織之間，在生物信息的傳遞中起到承上啟下的作用。
• 小分子的產生和代謝是基因表達的下游產物，生物體液的代謝產物分析能夠更直接，更準確的反映生物體的病理生理狀態。
• 代謝物的種類少，大約在103個數量級，要遠小于基因和蛋白質的數據，物質的分子結構要簡單得多，分析起來更簡單明了。
• 代謝組學的代謝物信息庫簡單，它遠沒有全基因組測序及大量表達序列標簽的數據庫那么復雜。
• 基因和蛋白質表達的有效微小變化會在代謝物上得到放大，從而使檢測更容易。
• 代謝產物在各個生物體系中都是類似的，所以代謝組學研究中采用的技術更容易在各個領域中通用，也更容易被人接受。

代謝組學的研究領域有哪些？

• 疾病機制研究
• 疾病診斷與防治
• 新藥篩選和開發
• 藥物作用機制的研究
• 藥物毒性評價
• 植物的細胞代謝組學研究
• 微生物代謝組學研究

代謝組學可以檢測的樣品種類有哪些？

代謝組學主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產物的小分子代謝物（分子量<1000）。其樣品主要是血漿或血清，尿液，唾液，以及細胞和組織的提取液。我們也和一些公司或單位（如煙草公司、茶葉公司、制酒公司、酸奶公司、醫院等）合作，做過植物，真菌，微生物提取物，腦脊液，淋巴液，昆蟲血淋巴，羊水，卵泡液，膝蓋滑液，眼淚，精液，胎盤，糞便及腸道內容物提取液等。

一般代謝組學能檢測出多少物質？

不同的質譜平臺靈敏度及偏向性都不一樣，而且不同平臺之間具有互補性。一般來說GC/MS檢測血清樣品能準確定性的物質約200個左右，檢測尿液樣品定性的物質約200個左右，其他樣品（如肝臟，糞便，腸道內容物）也在幾百這個數量級。如果采用全二維GC/MS，物質的數量要更多，可達1千以上。LC/MS檢測物質的數量要遠比GC/MS多，但能準確定性和定量的不多，視不同的平臺(TQ、QTOF等)能達到幾十至2-3百個物質。

代謝組學研究的內容和流程