分析技術於代謝體學之應用與展望 CST《化學》第八十三卷第三期出刊
化學季刊新聞
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代謝體學(Metabolomics)為後基因體時代中最具整合性的「體學」技術之一,透過系統性分析生物體內的小分子代謝物,能揭示生命活動中的生理與病理變化,並連結基因表現與蛋白質調控層級的機制。隨著液相層析串聯質譜(LC–MS)、氣相層析質譜(GC–MS)及核磁共振光譜(NMR)等高解析度分析技術的快速進展,代謝體學已廣泛應用於疾病診斷、生物標誌物發掘、毒理學研究、環境暴露評估以及精準醫療等領域,成為銜接基礎研究與臨床應用的重要橋樑。
本專刊以「分析技術於代謝體學之應用與展望」為主題,彙整國內多位學者在此領域的研究與綜述成果,從技術發展、研究策略到臨床轉譯,全面呈現代謝體學的最新進展。蕭明熙教授首先從系統生物學的角度,探討代謝體學於退化性疾病與健康老化研究中的應用,突顯其在推動精準醫療中的關鍵角色。郭呈欽研究員則闡述代謝體學在疾病機轉解析與個人化醫療中的核心地位,並指出人工智慧(AI)與多體學整合分析在疾病預測與再生醫學上的發展潛力。在分析技術方面,鄭美玲教授團隊介紹質譜影像(Mass Spectrometry Imaging, MSI)於空間代謝體學的應用,並以脫附電灑游離法質譜影像(DESI-MSI)為例,說明其在解析組織異質性與定位生物標誌物上的潛能。郭錦樺教授團隊則以腸道菌代謝體為主題,結合層析分離與多質譜平台,介紹宿主—微生物交互作用的代謝分析模式,為腸道菌相關疾病研究提供重要依據。陳盈嵐教授的研究,則運用單細胞與空間多體學技術探討植物木質部細胞在機械壓力逆境下的發育過程。在環境與毒理應用方面,陳頌方教授團隊綜述利用液相層析串聯質譜(LC–MS/MS)探討全氟/多氟烷基物質(PFAS)暴露下的代謝體變化,並透過非標靶策略揭示其對胺基酸代謝與氧化壓力路徑的干擾機制。林靖愉教授團隊進一步結合高解析度核磁共振光譜與大鼠暴露模型,清楚指出全氟癸酸對肝腎代謝網絡的影響,建立化學暴露與器官毒性間的分子關聯。此外,邱志勇教授等人介紹核磁共振代謝體學於兒童醫學中的應用,探討其在成長、營養與過敏性疾病早期診斷的潛力,並強調 NMR 技術在非破壞性分析與多體學資料整合上的優勢。綜觀上述研究成果可見,代謝體學的發展正朝向高靈敏、高解析度與跨領域整合的方向邁進。不僅深化了對疾病機轉的理解,也為臨床檢測與個人化醫療開啟了新的契機。
最後,謹代表客座編輯群——長庚大學鄭美玲教授與臺灣師範大學陳頌方教授——誠摯感謝所有作者的投入與貢獻,亦感謝審稿委員的專業意見與《化學》編輯團隊的鼎力協助。期盼本專刊能啟發更多研究者投入代謝體學領域,推動分析技術與生醫應用的創新融合,持續拓展代謝體學在精準醫療、生物標誌物發現與系統層級生命科學研究中的無限潛能。
歡迎讀者踴躍閱讀本期《化學》!
蕭明熙 - 代謝體學運用於精準醫療:以退化性疾病與健康老化研究進展為例 https://doi.org/10.6623/chem.202509_83(3).004
郭呈欽 - 代謝與代謝體學在健康與疾病研究中的機制、應用與展望 https://doi.org/10.6623/chem.202509_83(3).003
鄭美玲 - 質譜影像在空間代謝體學的應用 https://doi.org/10.6623/chem.202509_83(3).006
郭錦樺 - 質譜分析方法於腸道菌代謝體研究 https://doi.org/10.6623/chem.202509_83(3).001
陳盈嵐 - 以單細胞與空間多體學研究植物之木質部細胞的發育過程 https://doi.org/10.6623/chem.202509_83(3).008
陳頌方 - 全氟/多氟烷基物質(PFAS)暴露下的代謝體學研究進展:液相層析質譜技術與應用分析 https://doi.org/10.6623/chem.202509_83(3).002
林靖愉 - 利用核磁共振光譜儀探討全氟癸酸暴露對大鼠肝腎代謝特徵之影響 https://doi.org/10.6623/chem.202509_83(3).005
邱志勇 - 核磁共振(NMR)技術於兒童代謝體學中的應用與發展潛力 https://doi.org/10.6623/chem.202509_83(3).007