脂质组学和代谢组学整合深入了解细胞机制和疾病进展
年12月，中国科学院遗传与发育生物学研究所、中科脂典的相关研究人员在《JournalofGeneticsandGenomics》上发表了题为“整合脂质组学和代谢组学用以深入了解细胞机制和疾病进展”的长篇综述，总结了基于组学的关于脂质和代谢物在某些威胁公众健康的重大疾病发病机制中的作用的发现，并讨论了脂质组学和代谢组学相结合的优势，以深入了解疾病发病的分子机制。
摘要：基于质谱(MS)的组学技术目前被广泛应用于分析多个基质中的小分子，从而获得细胞代谢表型的综合描述。细胞、组织和有机体的代谢体由多种分子组成，包括脂类、氨基酸、糖、有机酸等。代谢组学主要集中在后三个方面，而脂组学由于机体脂质组的复杂性而成为一个独立的组学。脂质和小代谢物在疾病发病机制中的潜在作用已在各种人类疾病中被广泛研究，但系统层面的认识仍有很大欠缺，部分原因可能是目前分析技术在代谢物覆盖范围和定量准确性方面存在不足。在科学家们不断努力开发高覆盖率的组学方法的同时，代谢组学和脂质组学的整合正成为一种新兴的机制研究方法。代谢组和脂质组的整合提供了一个完整的代谢图谱，使全面的网络分析能够识别疾病病理中的关键代谢驱动因素，有助于研究脂质和其他代谢产物在疾病进展中的相互联系。
1.引言代谢组学是一门相对年轻的组学分支，在提供最接近细胞内所发生事件的描述方面具有巨大潜力。解释代谢组学数据的一个主要挑战是，所描述的分子可能代表代谢反应和细胞过程的不同阶段的产物，这些产物可能在不同的生物体甚至同一生物体的不同细胞中具有不同的功能。由于代谢物在结构多样性和广泛的物理性质(如极性、稳定性、溶解度等)方面具有化学特异性，代谢组学相对于其他组学在分析上提出了额外的挑战。目前仍在进行技术开发，以便在单一分析方法中实现更高的代谢物覆盖率。
脂质组学是一门新兴的学科，它将脂质生物学、技术和医学联系在一起，致力于建立细胞/组织脂质体的全方位图谱。由于脂类结构和功能的多样性，加上其内源丰度高，最初被归入更广泛的“代谢组学”范畴，目前脂质组学已成为一个独立的领域（图1）。根据LIPIDMAPS的分类，脂质又分为八大类，包括脂肪酰、甘油脂、甘油磷脂、甾醇脂、丙烯醇脂、鞘脂、糖脂和聚酮。其中，前六个代表哺乳动物的主要脂质类。各种各样的策略已经被开发用于脂质的综合分析，包括鸟枪法和基于色谱-质谱联用的脂质组学。
图1.代谢组学和脂质组学是根据目标分析物划分的两个不同的组学领域。
从本质上讲，代谢组学主要