代谢组学新工具：METLIN

　　METLIN是由美国Scripps研究院Gary J Patti和Gary Siuzdak开发出的新型数据库，将能用于解决代谢组学等领域研究中关于数据处理这个大问题。

　　超过上万个代谢物

　　目前METLIN包括有超过10,000个代谢产物中带有详细，高分辨率串联质谱信息的六万化合物，到目前为止这是世界上最大的数据库。不过Siuzdak研究组的工作并不只这些，“在我们说话的这份上，METLIN也仍在增长，”文章第一作者，资深研究员Ralf Tautenhahn说，“这是一个我们所有项目都用到的关键工具”。一旦代谢物被确定，研究人员就可以开始分析它在身体和疾病中如何发挥作用。

　　这个数据库的一个关键优势在于，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，串联质谱数据能以更高可信度，识别这些生物系统中的分子，这还包含了气体分子轰击的单个化合物，前者能是后者以独特的方式分离。而产生的分子碎片重量则能为每个代谢产物提供一种化学签名，从而研究人员可以利用其更精确地比对。

　　虽然METLIN可以通过手动搜索，但Scripps研究院研究组还开发了相关的软件：XCMS Online，可以进行详细的自动搜索。用户可以输入自己的数据，然后让XCMS METLIN系统来匹配，反馈得到精确的信息，如果没有直接的匹配，那么就会找到结构类似的代谢产物。“这确实加速不同领域中，寻找与疾病有关的新分子这整个过程，”Siuzdak说。

　　更多潜在应用

　　Siuzdak研究组已成功利用数据获得了不少成果，最近研究人员找到了与慢性疼痛有关的代谢物，这些代谢物在慢性疼痛事是比在正常情况下水平更高，如果能设法打破这种代谢产物或防止其形成，可能可以研发新的慢性疼痛治疗方案。

　　还有的项目集中在癌症。一些研究人员正在血液中寻找可以作为癌症早期指标的代谢产物，而Siuzdak研究组则正在筛选参与癌症进程的代谢物，这将也许能用于提供新的治疗靶标。华盛顿大学正的Patti实验室正在进一步分析新陈代谢在慢性疼痛中的作用，也希望能了解代谢产物在老龄化和吸毒成瘾中的作用。

　　不过METLIN作为一种公共资源，这也意味着它的作用远远超出了Scripps研究院。“当我们开始着手开发这个数据库时，我就预期世界上上百人能利用到它，”Siuzdak说。结果令他和他的同事们惊讶的是，上千用户扩展了应用范围：一些研究人员正在寻找服用药物后的代谢物，用于取证工作，还有一些研究人员感兴趣于检测农药摄入的痕迹。

　　“真正令人兴奋的是看到我们创建的东西被广泛使用，”Siuzdak说，“我们已经加快了科学的进步，让其他科学家能做了很多之前不能做的实验，这确实令我们感觉好极了。”

　　这项研究得到了美国加州再生医学研究所(TR1-01219)，美国国家卫生研究院(R24 EY017540，P30 MH062261，RC1 HL101034，P01 DA026146，L30 AG0 038036)，和美国能源部(FG02- 07ER64325和DE-AC0205CH11231的)的资助。

　　除了Siuzdak，Patti，Tautenhahn，还有许多其他研究人员参与了这项研究，比如Kevin Cho，Winnie Uritboonthai, and Zhengjiang Zhu。

　　其它成果

　　Siuzdak研究组今年还发表文章，公布了一种称为纳米结构启动质谱(NIMS)的新技术，这种技术能以极高的灵敏度分析非常小的区域,允许对肽阵列、血液、尿和单个细胞进行分析，而且还能用于组织成像。这种方法利用激光或离子束来从纳米尺度的小囊中气化材料，克服了一般质谱方法缺少所需的灵敏度和需要基质分子促使分析对象发生离子化的缺陷。

　　通过这种方法可以分析很多类型的小分子，比如脂质,糖类,以及类固醇,虽然每一种分析材料需要的含氟聚合物有少许差别，但是比MALDI简单多了。由于含氟聚合物不能很好的离子化，会发生轻微的光谱干扰，,因此NIMS产生的生物分子是整块离子化，检测灵敏度没有MALDI高。目前还没有NIMS成型的产品，如果要进行相关的实验，需要选择硅片以及定制荧光聚合物来自己动手设计实验。