全新角度探索生命奧秘：脂質組學

　　血漿中約70%的代謝物是脂類，脂類代謝是動植物的第一大類代謝。加上質譜法的廣泛應用，大大加速了脂質組學的發展，脂質組學已成為代謝組學中最為活躍的研究領域之一。

　　萬事萬物都存在著辯證，盡管我們對高血脂深惡痛絕，心痛它對我們身體的摧殘。但脂質卻又是人體無法舍棄的重要組成，少了它，生命將一團亂麻以至于終止。每一個細胞都含有磷脂，在腦、神經、肝中含量特別高，這些都是生命活動最旺盛的器官。

　　脂質調節細胞生長、分化、衰老、死亡；脂質和智力、記憶密切相關；脂質影響包括腫瘤在內的諸多各類疾病的發生發展。所有生命活動都有脂質的影子。

　　20 世紀，隨著基因組學、轉錄組學和蛋白質組學的發展疾如閃電，為了全面了解生命現象，功能基因組學、代謝組學也應運而生。脂質組學，原本隸屬于代謝組學，也因為飛速發展，2003 年國際上正式提出了脂質組學這一新的前沿研究領域，從代謝組學中獨立出來。

　　脂質組學：全新角度看生命

　　血漿中約70%的代謝物是脂類，脂類代謝是動植物的第一大類代謝。加上質譜法的廣泛應用，大大加速了脂質組學的發展，脂質組學已成為代謝組學中最為活躍的研究領域之一。

　　2016年5月，中國科學院上海生命科學研究院營養科學研究所的研究人員證實，BTG1通過減少硬脂酰輔酶A 去飽和酶1(SCD1)豐度，改變肝脂質代謝改善了脂肪肝。（Science Signaling）

　　俄亥俄州立大學綜合癌癥中心 -Arthur G. James癌癥醫院與Richard J. Solove研究所(OSUCCC  -James)的研究人員，發現了癌細胞利用來生成脂質的一個關鍵信號通路，其通過整合致癌信號，燃料利用率和脂質合成，支持了細胞分裂和快速的腫瘤生長。（2015年11月9日，Cancer Cell）。

　　來自清華大學生命科學學院的研究人員報告稱，他們證實CREB轉錄共激活因子CRTC2通過調控SREBP1控制了肝臟脂質代謝。（2015年7月6日，Nature）。

　　浙江中醫藥大學的韓賢林教授并在指出，機體內存在數千種脂質，它們的代謝通過許多的信號通路和網絡相互交織在一起。影響了正常生命活動和疾病發生發展。

　　特別值得一提的是，第一篇脂質組學的文獻也是韓賢林教授發表的，2003年，在journal of

　　lipid

　　research上。

　　脂質組學可以篩選biomarker，用于疾病診斷、疾病分期/分型、預后判斷。在藥物治療上也有建樹，如研發聚酮類抗微生物、抗寄生蟲和抗腫瘤藥物。和其他組學結合，能更完整闡明疾病在各個層面的變化已經相互關聯。脂質組學現已廣泛應用于各種臨床疾病的研究，如：神經、消化、心血管、內分泌、免疫等系統的疾病，腫瘤更是研究的重點。

　　目前脂質組學研究的主要內容包括：脂質及其代謝物分析鑒定；脂質功能與代謝調控(包括關鍵基因/蛋白質/酶) ；脂質代謝途徑及網絡三方面。特別是期望在未來的幾年實現脂質組學研究的突破進展：

　　a．規模性、高精度分析鑒定體液脂質代謝物及其與重要疾病的關系；

　　b．細胞及其區域性脂質組的動態變化與細胞功能異常的關系；

　　c．膽固醇及其氧化修飾加工的代謝調控與相關代謝性疾病的關系；

　　d．脂肪酸類的代謝調控與相關代謝性疾病的關系；

　　e．脂質組及其代謝調控與生命必需的基礎膜結構關系；

　　f．脂質代謝物及其代謝途徑與相關藥物的研發基礎．

　　建立提取和分離的標準、開發軟件和數據庫、代謝途徑及網絡的深入研究以及相關生物信息學技術系統的建立和完善，是亟待解決的三方面問題。

　　很多數學模型應用于脂質組學、代謝組學的生信分析，但代謝物的定性定量還是存在著極大的挑戰。近年來新出現一種獨有ZL的“廣泛靶向代謝組”技術，整合了非靶向和靶向代謝物檢測技術優點的新型代謝組檢測技術，實現了高通量、高靈敏、廣覆蓋的靶向代謝物檢測，一次定性、定量檢測到生物樣本中600+代謝物，可發現更多化合物，更容易發現biomarker，覆蓋KEGG中95%以上pathway，功能研究更加容易。有研究人員將這一技術應用到脂質組學上，開發了“廣泛靶向脂質組學”，可以一次性穩定檢測上千種脂質，為研究脂質對機體的重要功能提供了新方法。

　　脂質組學解析腫瘤發病機制

　　在一項新的研究中，來自美國普渡大學、西北大學和印第安納大學的研究人員發現一種代謝特征對啟動腫瘤形成的“癌干細胞”的正常運轉是至關重要的。研究人員利用一種化學物抑制脂肪酸去飽和酶的活性，降低這些細胞的“干性(stemness)”，降低致命性，有效地清除卵巢癌干細胞，阻止實驗室培養物中的球狀體形成和阻斷實驗室小鼠體內的腫瘤啟動。（2016年12月29日在線發表，Cell Stem Cell）

　　中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所許琛琦團隊和李伯良團隊最新發現，抑制膽固醇酯化能夠增強CD8+ T細胞(也被稱作殺傷性T細胞)的抗腫瘤活性。

　　研究人員發現抑制膽固醇酯化酶ACAT1能夠增加細胞質膜上的膽固醇水平，因而促進T細胞信號轉導和殺傷過程。ACAT1的一種小分子抑制劑阿伐麥布(avasimibe)已被用來治療腫瘤模式小鼠體內的癌癥，而且表現出良好的抗腫瘤效果。組合使用阿伐麥布和作為一種免疫檢查點阻斷藥物的抗PD-1抗體表現出更好的抗腫瘤效果。這項研究開創癌癥免疫療法新領域，并且鑒定出ACAT1是一種大有希望的藥物靶標。

　　盡管充滿挑戰，研究人員仍然堅信，通過對某些代謝產物進行分析，尋找疾病的生物標記物，將為疾病診斷提供新的方法。