代谢组学及其在药学中的应用分析

  • 投稿百花
  • 更新时间2018-02-12
  • 阅读量285次
  • 评分4
  • 22
  • 0

  摘要:在当前药学研究中,代谢组学理念得到了充分的应用。本文重点分析了代谢组学及其在药学中应用的相关问题,先介绍了代谢组学的相关概念,之后结合相关药学内容,对该理论的应用进行了研究。本次研究结果证明,代谢组学在药学中具有广泛的应用前景,有效推动了药学的研制进程,因此应该得到相关人员的重视。


  关键词:代谢组学;药学;中药;抗精神病药物


  前言:药学是连接健康科学与化学科学的理论科学,承担着药品的安全与使用,因此具有深远的社会影响。现阶段,药学工作的重点,就是要分析药品的性状、作用、生产等,除了要保证药物质量外,还要尽可能的让患者能够以最小的伤害来获得最好的治疗效果。在现阶段药学研究中,代谢组学具有一定的应用价值,成為未来加快药学发展的突破口,因此应该得到相关人员的重视。


  一、代谢组学的概念


  有关代谢组学的概念最早出现在上世纪70年代,是从代谢谱分析方法上发展而来的,这种分析方法依靠气相色谱质谱联用技术、定量分析方法等,判断患者体液中的内源性代谢产物,最终实现对疾病的有效筛查。到了1990年,相关学者对于代谢组学的相关内容有了更加深入的认识,并将代谢组学定义为:生物体对疾病生理或基因修饰等刺激产生的代谢物质动态应答的定量测定。


  在这个过程中,代谢物组是基因组的下游产物,是广泛参与人体新陈代谢、生长发育等分析化合物的几何体,主要包括了那些分子质量小于1000Da的分子。相关学者在代谢组学研究中,依靠该技术能够全面评估生物体内部的相关代谢产物情况,并判断在生理病理条件下或者药物干预情况下的变化趋势,并生成相应的生物标记物,全面揭示生物体在不同时间下的功能状态变化情况。


  二、代谢组学在药学中的应用分析


  1.代谢组学在现代中药方面的应用


  从技术角度来看,代谢组学采用一种接近于正常人体环境的生理条件,并对条件内的各个物质进行了无损伤的分析,例如对人体器官、人体组织的分析等。从现代化学的角度来看,中药体系中强调了“多分组、多靶点”,并且代谢组学体系也强调了“整体性、系统性”,因此两者在内容上具有一致性。在这种情况下,将代谢组学思想应用到现代中药的研究中具有可行性,能够为中药建立一个属于自己的实验对象,并在特定研究方法的基础上,对代谢的最终产物做有效的分析,最终揭示生物体内的变化情况,最终全面的展示中药的药效。例如,有学者通过气相色谱-质谱联用技术手段,发现雄性大鼠在服用金银花水煎液后,大鼠体内的3-羟基丁酸、异亮氨酸等代谢物的产物数量有了明显的提高,因此他研究认为,金银花水煎液具有一定的解毒功效,并且这种功能与生物体内的三羟酸循环代谢之间存在密切的关系。


  在介绍代谢组学技术过程中,阐述了某位学者依靠UPLC-QTOF/MS代谢组学方法,研究气滞血瘀型神经痛患者的尿样与血浆代谢物情况,其研究结果显示,该学者在采用上述方法对患者的生物学样本进行分析后,结果显示,患者体内的甘油磷脂等代谢物出现了明显的异常变化;在经过针对性治疗后,患者的代谢物谱逐渐趋于平稳,并且多个潜在标记物都得到了显著的改善。


  同时,在研究有关中药学的相关内容后发现,更多学者希望通过代谢组学方法来评估生物体液代谢组学的图谱变化情况。相关研究结果显示,代谢组学方法能够有效评估患者机体不良反应机制的过程中,并且在运用代谢组学的方法后,可以有效评估方剂配伍的毒性差异,这一结果证明了在不同生物环境下人体内的分子变化情况。


  除此之外,在研究部分中药的减毒机制时,可以根据代谢组学中所提示的有毒分子的变化情况来分析人体在不同疗程下的病毒变化规律,多数研究结果均证明了中药有助于改善机体的中毒症状。


  2.代谢组学在抗精神病药物研究中的应用


  在现代药物研究中,抗精神病药物一直是治疗精神分裂症的有效手段,但是很多学者研究认为,在现阶段的临床治疗中,依然有很多学者由于药物的反应效果不理想,或者因为服用药物后出现的不良反应而中断治疗。针对这种情况,采用代谢组学能够深入分析抗精神病药物的作用机制,在了解患者给药前后的小分子变化情况后,判断药物对人体的作用机制,为未来临床治疗提供必要的帮助,因此成为相关学者关注的重点。


  血液流动机制对精神病临床治疗产生深远影响,在这种情况下,必须要深入了解现阶段血液环境下的靶向代谢组的特征。例如,有学者在相关问题研究中,采用特定的脂类代谢组学平台,将脂类划分为磷脂、游离脂肪酸、甘油酯等多个等级,并按照不同的评估量来判断患者服用抗精神病药物后的物质代谢变化情况。其研究结果显示,患者在接受不同方法的药物治疗后,由于不同抗精神病药物都具有各自的代谢特征,但是患者在治疗后,其体内的磷脂酰乙醇胺的水平得到进一步提高,其分子分解速度得到加快。这一结果证明,患者所服用的药物在改善精神分裂症患者临床症状中发挥着重要作用。


  在研究类似问题时发现,在对精神分裂症患者实施利培酮治疗后,患者的临床治疗效果得到明显改善:患者治疗后的尿液水平与治疗前相比,尿液中的代谢物分子水平得到明显改善,在鉴定出来的一系列生物标记物中,柠檬酸等可以作为疗效监测的标志物。


  长久以来,医学界对抗精神病药物的治疗大多停留在间接分析的手段,希望通过动物研究的方法来寻找治疗精神分裂症的有效途径。而在代谢组学的支持下,学者研究抗精神病药物的方法得到了进一步的完善,很多学者开始将不同的物质分子加入到抗精神病药物中,并判断这些物质对整个抗精神病治疗的临床效果,进而客观的评价相关物质的临床疗效,也取得了一定的效果。


  结论:代谢组学在推动药学发展中具有重要意义,成为加快药学发展的突破口。本次研究结果也证明,代谢组学在中药、抗精神病类药物中具有一定的应用价值。因此对相关人员而言,必须要深入了解代谢组学技术的先进性,能够根据现代药学发展的要求,对代谢组学的技术内容进行分析,让该技术更好的服务于药学研究,最终加快药学发展,造福于社会。


  参考文献: 

  [1]杜飞,何睿,段开文.代谢组学在口腔医学研究中的应用现状[J].临床口腔医学杂志,2017,33(10):633-635. 

  [2]王猛,李瑞婷,黄寅.基于代谢组学的药源性肝损伤生物标志物发现[J].暨南大学学报(自然科学与医学版),2017,38(05):422-426. 

  丁涛(作者单位:湖南省邵阳市隆回县第一中学422200)