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第41卷第2期                       鲁婕雨，石文翔，孔祥清. 高血压代谢组学研究进展［J］.
                  2021年2月                     南京医科大学学报（自然科学版），2021，41（02）：286-291                       ·287 ·


                干预（包括环境、药物等）对体内代谢状态的影响，                          （MS/MS）及离子淌度（ion mobility，IM）分离技术可
                                                        ［5］
                填补了组学研究在新陈代谢表型方面的空白 。近                            以分别提供保留时间（retention time，RT）、MS/MS光
                年来，磁共振（magnetic resonance，MR）波谱及质谱                谱和碰撞截面（collision cross section，CCS）信息，为
               （mass spectrum，MS）技术的不断进步使得高分辨                     区分同分异构体提供一些线索，但在非靶向代谢组
                度、高灵敏度地定量或定性检测多种小分子代谢物                            学分析中准确识别代谢物仍然并不容易 。
                                                                                                     ［9］
                质成为可能，在此基础上，代谢组学研究得以发                                 从研究对象方面来说，代谢组学可将血液、尿
                展。相较于常规检测，代谢组学对于低丰度小分子                            液、组织、培养基等多种样品作为检测样本。血液
                物质的检测更加灵敏，可以同时获得数百至上千种                            和尿液的提取由于是微创甚至无创的，因而可以进
                代谢物质的定性定量结果，可以用于了解整体代谢                            行多次采集，反映出短时间内的新陈代谢改变，较
                特征及发现新的生物标记物，这些都是常规检测无                            为全面地展示多系统综合的代谢变化，一般来说是
                法完成的。除了定性及定量检测，代谢通量检测也                            最为常见的代谢组学研究样本，但它们都难以显示
                在近年迅速发展为代谢组学一个重要的研究方                              组织内及系统间的代谢变化，因此在某些需要高选
                向。结合放射性同位素示踪技术，MS或MR可以检                           择性代谢信息的实验中，组织样本是必需的 。
                                                                                                         ［10］
                测单位时间内的代谢物流动改变，从而更加精确地
                                                                  2  发病机制研究
                探究代谢物水平改变究竟是来源于产量还是消耗
                的改变，因此可以更加清晰地展现整个代谢过程的                                除由肾脏疾病、肾血管疾病、原生性醛固酮增
                变化 。现如今，代谢组学研究已经被广泛应用于                            多等原因引起的继发性高血压外，大多数高血压患
                    ［6］
                心血管疾病的机制探究、生物标志物发现等方面。                            者无法找到明确的单一发病原因，因此原发性高血
                                                                  压一直被认为是一个由表观遗传学、生活方式等多种
                1  高血压代谢组学方法学进展
                                                                                     ［11］
                                                                  因素调控的疾病表型 。近年代谢组学研究也为高
                    代谢组学研究通过样品制备、代谢物分析和数                          血压发病机制提供了新的证据和思路，主要集中在脂
                据分析三个步骤获取代谢组学信息，从方法上主要                            质代谢改变、肠道微生物菌群这两个方面。
                分为靶向及非靶向两种。靶向的代谢组学研究针                                 脂质代谢变化是高血压发生发展中的重要特
                对某一种或某几种已知代谢物进行定性及绝对定                             征之一。在未服用降脂药的人群当中，多种脂质
                量研究，主要使用MS技术，常用于确认某种已知物                          （神经酰胺、三酰基甘油、总甘油脂、油酸等）的循环
                质是否与疾病相关等验证目的。由于存在待测代                             水平与舒张压的纵向变化正相关，而胆固醇水平与
                谢物的标准品作为对照，其结果相对于非靶向研究                            舒张压变化呈负相关          ［12］ 。其中油酸等游离脂肪酸
                来说更加准确。而非靶向的代谢组学研究可通过                            （free fatty acid，FFA）与高血压的关系最常被提及。
                                                                       ［13］
                MR或MS定性和量化样品中尽量多的化合物，主要                           Liu等 进行的一项基于气相色谱/飞行时间质谱技
                                                    ［7］
                用于新的生物标记物和代谢途径的发现 。MR 是                           术的代谢组学研究发现，诊断高血压的患者血清中
                一种快速有效、重复率高的非靶向代谢组学检测技                            的游离脂肪酸水平较对照组人群明显升高，还有研究
                                                                                                   ［14］
                术，它根据分子中的不同原子核产生的不同共振频                            者认为这种相关性在女性中更加明显 。FFA 的血
                率获取被探测分子的化学和结构信息。但其缺点                             清水平过高往往与胰岛素抵抗同时出现，这可能与
                在于NMR灵敏性及分辨率较低，可确定的代谢物数                           FFA 再酯化产物二酰基甘油激活蛋白激酶 C（pro⁃

                量十分有限。而MS则可以与液相色谱（liquid chro⁃                    tein kinase C，PKC）有关，但 FFA 对于血压的影响并
                matogram，LC）、气相色谱（gas chromatogram，GC）等           不局限于通过胰岛素抵抗实现               ［15］ 。过多的 FFA 积
                相结合，根据离子和碎片离子的质量⁃电荷（m/z）比                         聚在体内体外都被证明可以激活经典的促炎NF⁃κB
                进行电离和分离获取被测物质的信息，可以同时检                            通路，导致促炎细胞因子（TNF⁃α、IL⁃6等）的表达升
                测数百个代谢物。但即使如此，由于代谢物的物化                            高，并通过激活NAD（P）H氧化酶诱导活性氧（reac⁃
                特性的多样性，目前的技术仍然不能实现单一技术                            tive oxyen speeies，ROS）的生成，减少内皮细胞 NO
                检测完整代谢组 。另外，由于单纯使用质谱检测                            的生成，导致氧化应激和内质网应激，从而引起内
                               ［8］
                难以提供除了分子式以外的其他信息，加上目前数                            皮功能障碍     ［16-18］ 。另外，Kulkarni等 ［19］ 通过脂质组学
                据库的覆盖率不足，代谢物注释也是非靶向代谢组                            研究发现在墨西哥裔美国人当中，血浆甘油二酯水
                学研究的瓶颈之一。近年，结合应用 LC、串联质谱                          平与血压及高血压发生率独立相关。加压素可以
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