代謝組學是在基因組學、轉錄組學和蛋白質組學之后升起的系統(tǒng)生物學的一個新的平臺，其定義為：定性、定量考察生物體系受到刺激或擾動后其代謝產物的動態(tài)變化，揭露機體生命代謝活動本質的科學。
代謝組學力求對生物樣本中盡可能多甚至全部化合物進行檢測，可以看到生物體內部的代謝狀況。檢測的化合物為分子量較小的代謝底物或代謝終產物，故其研究對象是代謝網絡中相對分子質量小于1000×10^3的所有內源性代謝物。它不僅對生物標志物進行確認和功能分析，還需研究其參與的代謝反應、所處的代謝通路。
代謝組學的特點可以分為：系統(tǒng)性、整體性和動態(tài)性。完整的代謝組學研究步驟包括樣品的制備、數據的采集和分析及潛在生物標志物的發(fā)現。
大量實驗證明，單一的研究樣本、檢測技術以及數據處理方法，已無法滿足代謝組學高通量、大規(guī)模的需求，“整合”技術便應運而生，形成了“整合化”代謝組學。已經實現的“整合”包括：
(1)研究樣本的整合。如體液、組織及細胞等的整合；
(2)檢測技術的整合。核磁共振與質譜及其聯(lián)用技術是代謝組學研究中常用的分析技術，各有優(yōu)劣。為了揚長避短，帶有平行磁共振的液相色譜質譜技術的出現，構成了質譜與核磁共振在住線組合系統(tǒng)，它具備了3種檢測技術的優(yōu)勢，能夠提供綜合的結構化數據，同改進后的新技術，如流動探頭、液相色譜、在線固相提取物和磁共振一起被廣泛用于從復雜生物樣本中鑒定新的潛在的**；
(3)數據分析技術的整合。只有對原始數據進行深層次的挖掘，才能更地獲取有生物學意義的標志物。常用的數據處理方法有主成分分析、偏小二乘法等。目前，通過大量的研究，數據的整合可以通過多種途徑再不同水平上實現，并需要運用特殊的統(tǒng)計方法和多種模式識別方法；
4)組學間的整合。為了更好的發(fā)揮其系統(tǒng)性，可以通過與蛋白組學、轉錄組學及基因組學的整合，從不同角度更更系統(tǒng)地理解代謝物與蛋白表達基困變異之間的聯(lián)系，終實現代謝組學的目標。代謝組學的發(fā)展促進整合化的發(fā)展，而整合化的發(fā)展同時促進了代謝組學的進步。目前，代謝組學已廣泛應用十多種領域。
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