代谢组学的分析对象为生物样本，由于生物样本的稀缺性和不可复得性，可供使用的样品量很少，同时由于内源性代谢物种类多，性质差异大，很难针对一份微量样本通过一种方法一次分析完成所有代谢物的测定。因此，本研究首先通过建立了一种新的液液萃取前处理方法，从微量生物样本（μl）中同时提取并分离脂质代谢物和氨基酸、有机酸、核苷酸等极性小分子代谢物；采用对极性化合物强保留的亲水相互作用色谱技术和灵敏度高、定量准确的三重四极杆质谱技术建立了极性小分子代谢组学的分析方法；结合实验室已建立的脂质组学和脂肪酸分析方法，整合建立了一个新的基于微量生物样本的高覆盖靶向代谢组学分析平台，其流程图如图1所示。该平台能够对种核心代谢物进行准确地含量测定，覆盖脂质代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢和能量代谢网络。

图1靶向代谢组学分析平台流程图

在此基础上，采用大鼠皮下注射高剂量异丙肾上腺素（80mg/kg）建立心肌缺血损伤模型，并通过预防性给予银杏叶提取物（00mg/kg）后评价其对心肌缺血损伤大鼠心脏保护作用的药效。如表1、表和图所示，通过测定血浆和心肌组织中心肌酶含量和心肌组织病理切片检查证明模型建立成功，并且银杏叶提取物能够显著减小大鼠心肌缺血损伤区域和程度，具有明显的心脏保护作用。此外通过对氧化应激指标的测定发现二者药效的发挥与其抗氧化作用密切相关。

图A心肌组织病理学检查;图B心肌梗死面积评价

进一步将对照组、模型组和银杏叶提取物组大鼠血浆和心肌组织采用建立的靶向代谢组学分析平台进行分析。结果从大鼠血浆中共准确测定51种鞘脂、87种磷脂酰甘油酯、59种甘油酯、8种游离脂肪酸和67种极性小分子代谢物，从心肌组织中准确测定6种鞘脂、85种磷脂酰甘油酯、54种甘油酯和78种极性小分子代谢物。

将这些代谢物数据采用正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）直观的区分健康对照组、心肌缺血损伤模型组和银杏叶提取物给药组。如图3所示，大鼠血浆和心肌组织中模型组和对照组能够实现显著区分；同样，银杏叶提取物给药组能够与模型组实现显著区分。进一步采用OPLS-DA方法结合T-检验寻找潜在生物标志物，图4a是大鼠血浆和心肌中发现的潜在生物标志物数量；图4b通过计算仅被心肌缺血损伤影响、仅被银杏叶提取物影响和同时被二者影响的生物标志物在不同代谢通路中的百分比，说明疾病模型和药物保护对不同代谢通路的调节是交叉覆盖的。图4c-f是能够指征银杏叶提取物发挥心脏保护作用的生物标志物。这些代谢物能够在大鼠心肌缺血损伤后发生异常改变而被银杏叶提取物显著性恢复。

图3大鼠血浆和心肌组织中脂质和极性小分子代谢物OPLS-DA分析的得分图

图4a大鼠血浆和心肌中发现的潜在生物标志物数量；图4b不同代谢通路中潜在生物标志物的百分比；图4c-f指征银杏叶提取物发挥心脏保护作用的生物标志物(c:血浆中代谢物的变化倍数;d:心肌中代谢物的变化倍数;e:血浆中代谢物的VIP值;f:心肌中代谢物的VIP值）

上述发现的能够指征银杏叶提取物发挥心脏保护作用的生物标志物在代谢通路中的位置和变化如图5a所示。根据调研这些代谢物的生物学功能和银杏叶提取物中主要成分的相关作用，证实了心肌缺血损伤引发的机体代谢紊乱与炎症反应、氧化应激和结构损伤密切相关，而银杏叶提取物能够有效调节脂肪酸代谢、鞘脂代谢、磷脂和甘油酯代谢、能量代谢和氨基酸代谢。这些调节作用的发挥与银杏叶提取物中含有的黄酮醇类化合物和萜内酯类化合物的抗氧化、抗PAF和降脂作用密切相关（如图5b）。因此从机体代谢角度可以认为银杏叶提取物发挥心脏保护作用是通过全面调节多条代谢通路实现的。

图5a银杏叶提取物对心肌缺血造成的脂质、氨基酸和能量代谢紊乱的调节

图5b银杏叶提取物的心脏保护作用总结

ZheWang,JinlanZhang,TiankunRen,ZhenDong.TargetedMetabolomicprofilingofcardioprotectiveeffectofGinkgobilobaL.extractonmyocardialischemiainrats[J].Phytomedicine,,3:61-.

文献作者：王喆；编辑：生宁张金兰；第45期