心肌组织代谢组学提取方法优化文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

心肌组织代谢组学提取方法优化

1. 研究背景及目的

代谢组学是20世纪90年代中期发展起来的一门学科，是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后出现的新的技术体系。通过在体内外因素作用下，对生物体内代谢物的变化进行定量分析，寻找代谢物类型和数量变化与生理及病理变化的相互关系和动态规律。代谢组学变化反映了机体整体水平的代谢状况，有利于对复杂体系的整体进行认识，因此是系统生物学研究的重要组成部分。与之前的研究不同，代谢组学侧重于对体内小分子代谢物的研究。机体内微观的基因表达改变和DNA转录改变都会体现在体内代谢物质含量或种类的变化上，相较于基因组学、转录组学的研究，代谢组学更为直观简便。目前，代谢组学已经广泛应用到了包括药物研发、分子生理学、分子病理学、基因功能组学、营养学、环境科学等重要领域，也是疾病诊断、治疗和预测的重要手段。近几年，有关代谢组学的研究论文和专利以指数的形式逐年增长。可以预见，这门新兴的学科将应用到更为广泛的领域。代谢组学针对疾病和健康两种状态（人群）进行代谢物全谱检测，找出与疾病相关的一组差异物，可能会有几个至几十个，从它们所在的被上调或下调的代谢通路上我们再去找到关键的代谢（限速）酶，再找到它们上游的调控基因。代谢组学有很多应用，如生物标志物的发现、疾病早期诊断和预测、药物或营养干预的评价、药物毒性评价、代谢工程研究，等等。

代谢组学可以检测的样本一般是血液、唾液、尿液和组织。采用组织样本是由于组织样本的前处理较为方便，可以利用物理机械方式直接捣碎或破碎固体样品，然后再提取。对于含水分较高的样本，如尿液、血液和唾液等，用有机溶剂萃取后，还需加入无水硫酸钠脱水。

在确定特殊疾病对应的生物标志物时，第一步就需要从组织样本中提取所含有的代谢物质，人类已知的小分子（分子量小于1000）代谢物大概有2500种，能被常规分析仪器检测到的大致有一半，1200种左右，但我们尚无法确定其所有结构。代谢组学处理的数据量和后期生化通路诠释的工作量都是非常大的。而不同的提取溶剂比例，提取质量，匀浆强度和时间，离心转速都对提取结果有影响。

本课题旨在通过平行测定不同方法提取心肌组织时，分析大量统计数据进行一系列方法学考察，讨论代谢组学技术在心血管疾病方面应用时，组织提取的方法优化。

1. 研究方法

取一定质量的组织样品，加入钢珠和一定比例提取液，匀浆，离心，取上清，装入EP管后氮吹仪吹干，进样分析前用复溶液复溶，离心后取上清进行定性定量分析。通过一系列的方法学考察，确定最佳的提取方法。

按下列可变选项进行正交实验：

1、取组织质量：①20mg，②30mg，③40mg。

2、提取液：水溶性代谢物：①20%甲醇，②50%甲醇；

脂溶性代谢物：①二氯甲烷:甲醇(3:1),②甲基叔丁基醚（MTBE, methyl tert-butyl ether）:甲醇（1：1）。