代謝組學新工具：METLIN

　　METLIN是由美國Scripps研究院Gary J Patti和Gary Siuzdak開發出的新型數據庫，將能用于解決代謝組學等領域研究中關于數據處理這個大問題。

　　超過上萬個代謝物

　　目前METLIN包括有超過10,000個代謝產物中帶有詳細，高分辨率串聯質譜信息的六萬化合物，到目前為止這是世界上最大的數據庫。不過Siuzdak研究組的工作并不只這些，“在我們說話的這份上，METLIN也仍在增長，”文章第一作者，資深研究員Ralf Tautenhahn說，“這是一個我們所有項目都用到的關鍵工具”。一旦代謝物被確定，研究人員就可以開始分析它在身體和疾病中如何發揮作用。

　　這個數據庫的一個關鍵優勢在于，它超越了基本分子重量――不同的化合物可能具有相同的分子量，串聯質譜數據能以更高可信度，識別這些生物系統中的分子，這還包含了氣體分子轟擊的單個化合物，前者能是后者以獨特的方式分離。而產生的分子碎片重量則能為每個代謝產物提供一種化學簽名，從而研究人員可以利用其更精確地比對。

　　雖然METLIN可以通過手動搜索，但Scripps研究院研究組還開發了相關的軟件：XCMS Online，可以進行詳細的自動搜索。用戶可以輸入自己的數據，然后讓XCMS METLIN系統來匹配，反饋得到精確的信息，如果沒有直接的匹配，那么就會找到結構類似的代謝產物。“這確實加速不同領域中，尋找與疾病有關的新分子這整個過程，”Siuzdak說。

　　更多潛在應用

　　Siuzdak研究組已成功利用數據獲得了不少成果，最近研究人員找到了與慢性疼痛有關的代謝物，這些代謝物在慢性疼痛事是比在正常情況下水平更高，如果能設法打破這種代謝產物或防止其形成，可能可以研發新的慢性疼痛治療方案。

　　還有的項目集中在癌癥。一些研究人員正在血液中尋找可以作為癌癥早期指標的代謝產物，而Siuzdak研究組則正在篩選參與癌癥進程的代謝物，這將也許能用于提供新的治療靶標。華盛頓大學正的Patti實驗室正在進一步分析新陳代謝在慢性疼痛中的作用，也希望能了解代謝產物在老齡化和吸毒成癮中的作用。

　　不過METLIN作為一種公共資源，這也意味著它的作用遠遠超出了Scripps研究院。“當我們開始著手開發這個數據庫時，我就預期世界上上百人能利用到它，”Siuzdak說。結果令他和他的同事們驚訝的是，上千用戶擴展了應用范圍：一些研究人員正在尋找服用藥物后的代謝物，用于取證工作，還有一些研究人員感興趣于檢測農藥攝入的痕跡。

　　“真正令人興奮的是看到我們創建的東西被廣泛使用，”Siuzdak說，“我們已經加快了科學的進步，讓其他科學家能做了很多之前不能做的實驗，這確實令我們感覺好極了。”

　　這項研究得到了美國加州再生醫學研究所(TR1-01219)，美國國家衛生研究院(R24 EY017540，P30 MH062261，RC1 HL101034，P01 DA026146，L30 AG0 038036)，和美國能源部(FG02- 07ER64325和DE-AC0205CH11231的)的資助。

　　除了Siuzdak，Patti，Tautenhahn，還有許多其他研究人員參與了這項研究，比如Kevin Cho，Winnie Uritboonthai, and Zhengjiang Zhu。

　　其它成果

　　Siuzdak研究組今年還發表文章，公布了一種稱為納米結構啟動質譜(NIMS)的新技術，這種技術能以極高的靈敏度分析非常小的區域,允許對肽陣列、血液、尿和單個細胞進行分析，而且還能用于組織成像。這種方法利用激光或離子束來從納米尺度的小囊中氣化材料，克服了一般質譜方法缺少所需的靈敏度和需要基質分子促使分析對象發生離子化的缺陷。

　　通過這種方法可以分析很多類型的小分子，比如脂質,糖類,以及類固醇,雖然每一種分析材料需要的含氟聚合物有少許差別，但是比MALDI簡單多了。由于含氟聚合物不能很好的離子化，會發生輕微的光譜干擾，,因此NIMS產生的生物分子是整塊離子化，檢測靈敏度沒有MALDI高。目前還沒有NIMS成型的產品，如果要進行相關的實驗，需要選擇硅片以及定制熒光聚合物來自己動手設計實驗。