百趣代谢组学文献推荐，年在Ebola爆发之后，比尔·盖茨在一次TED演讲中提到：“未来几十年如果有什么东西会杀死上千万人，那更可能是高度传染性的病*，而非战争，因为我们根本没有任何针对重大疫情的全球防御系统。”他甚至建立数据模型，模拟类似西班牙流感的病*爆发在现代社会的情形，随着现代社会的交通系统的快速发展，只需要几周的时间，病*就会开始侵入全世界各大首都城市，并造成全球性的大爆发。
结合正在经历着的COVID-19疫情和感染及死亡数字，刺痛人心。如果说在这样的灾难中我们能有什么收获，那就是再次拉响警钟，我们必须为明天做好准备。百趣代谢组学文献推荐，对于咱们科研工作者而言，病理学和疫苗的研究显得尤为重要。小趣也在此查了几篇用代谢组学研究病*传染性疾病的文章供大家参考。
图年的西班牙流感模拟结果
1.中东综合征（MiddleEastRespiratorySyndrome,MERS）
MERS于年6月出现于沙特阿拉伯，是由冠状病*(MERS-CoV)感染引起的一种呼吸道传染性疾病，主要表现为非典型肺炎和急性呼吸综合征，重症病例可发展为急性肾衰竭而导致死亡[1,2]。该病*可能通过密切接触在骆驼和人及有限的人与人间传播，死亡率高达30~40%。
百趣代谢组学文献推荐，年，Nakayasu等[3]开发了MPLEx(metabolite,protein,andlipidextraction)样本制备法，该方法简单快速且适用于多组学的研究。基于该方法，研究者以侵染MERS-Cor的肺泡上皮细胞Calu-3为研究对象，通过蛋白组学、代谢组学和脂质组学研究，发现病*感染过程中糖酵解/糖异生变化，以及脂肪酸、磷脂酰胆碱和神经酰胺等变化（图2），为MERS-CorV感染人体机制的研究提供有力的数据支撑。
图2多组学代谢网路图
2.埃博拉出血热（Ebolahemorrhagicfever,EBHF）
百趣代谢组学文献推荐，EBHF是由埃博拉病*（Ebolavirus）感染导致的急性出血性、动物源性传染病，于年在非洲的苏丹和扎伊尔首次暴发。埃博拉病*主要通过病人的血液、唾液、汗水和分泌物等途径传播，感染后能引起中风、心肌梗塞、低血容量休克或多发性器官衰竭等而致死，死亡率在50%~90%之间。
年，西北太平洋国家实验室及东京大学等的研究人员[4]对来自感染埃博拉病*（EVD）患者（包括11个幸存者的感染以及康复期间一系列相关样本；9个致死性EVD患者死亡前的初始样本以及10个健康的对照样本）的单核细胞和血浆，基于转录组学、蛋白质组学、代谢组学及脂质组学平台（图3），发现血浆游离氨基酸（PFAAs）、葡萄糖、果糖、二酰基甘油磷酸甘油、单酰基甘油磷酸丝氨酸（PS）、神经酰胺、可溶性VSIG4、骨髓细胞趋化因子受体（CCR1和CCRL2）等的变化，并由此推断肠组织损伤、T细胞激活受损、炎症、胰腺组织损伤和胰酶释放等可能在EVD发病机制中的作用，研究结果有助于改善高危患者的预后。
图3总体流程图
3.水痘（varicella,chickenpox）
百趣代谢组学文献推荐，水痘是由水痘-带状疱疹病*（Varicellazostervirus，VZV）初次感染引起的急性传染病；主要发生在婴幼儿和学龄前儿童，成人发病症状比儿童更严重；以发热及皮肤和黏膜成批出现周身性红色斑丘疹、疱疹、痂疹为特征，皮疹呈向心性分布；其传染力强，水痘患者是惟一的传染源，自发病前1～2天直至皮疹干燥结痂期均有传染性，接触或飞沫吸入均可传染，易感儿发病率可达95%以上。
年，KuhnM等[5]基于靶向代谢组学研究平台，对水痘不同亚型患者及对照样本的脑脊液样本进行研究，发现与VZV相关的4个代谢物（SMC16:1,glycine,lysoPCaC26:1,PCaeC34:0），进一步的分析表明与VZV相关的代谢物增加可能与神经炎症/免疫激活、神经信号和细胞压力等相关。
图4差异代谢物结果展示
4.拉沙热（Lassafever,LASV）
百趣代谢组学文献推荐，拉沙热是一种急性、传染性强烈的国际性传染病，是由拉沙病*引起，于年在尼日利亚东北地区的拉沙镇发现；拉沙热病*潜伏期6～21天，症状包括全身不适、发热、咽痛、咳嗽、恶心、呕吐、腹泻、肌痛及胸腹部疼痛，发热为稽留热或弛张热，常见眼部和结膜的炎症和渗出。绝大多数的人类感染表现为轻症或无症状，其他表现为严重多系统疾病；主要通过直接接触拉沙热患者的血液、尿、粪便或其它身体分泌物进行传播，还可在人之间传播。拉沙热总病死率1%，住院病死率接近15%。
GaleTV等[6]收集拉沙热患者血清进行非靶向代谢组学研究，发现LASV感染对血液凝集、脂质、氨基酸和核苷酸代谢通路产生较大影响；同时，作者也发现PAF及其类似物等（图5）可能作为潜在的生物标志物。
图5拉沙热潜在生物标志物
5.重症急性呼吸综合征（SARS）
百趣代谢组学文献推荐，SARS为一种由SARS冠状病*（SARS-CoV）引起的急性呼吸道传染病，世界卫生组织（WHO）将其命名为重症急性呼吸综合征，于年在中国广东发生。潜伏期1～16天，常见为3～5天，起病急，传染性强，以发热为首发症状，主要传播方式为近距离飞沫传播或接触患者呼吸道分泌物。
WuQi等[7]收集感染SARS康复患者12年后的血清样本与健康样本进行常规代谢组学（GC-MS/LC-MS）和脂质组学分析，发现磷脂酰肌醇和溶血磷脂酰肌醇在康复患者体内升高（图6），可能与使用高剂量的甲基强的松龙有关。
图6肌醇含量分布
参考文献
[1]BerminghamA,etal.Severerespiratoryillnesscausedbyanovelcoronavirus,inapatienttransferredtotheUnitedKingdomfromtheMiddleEast,September[J].EuroSurverill,,17(40):.
[2]ZakiAM,etal.IsolationofanovelcoronavirusfromamanwithpneumoniainSaudiArabia[J].NEnglJMed,,(19):-.
[3]NakayasuES,etal.MPLEx:aRobustandUniversalProtocolforSingle-SampleIntegrativeProteomic,Metabolomic,andLipidomicAnalyses.mSystems.May10;1(3).
[4]EisfeldAJ,etal.Multi-platformOmicsAnalysisofHumanEbolaVirusDiseasePathogenesis.CellHostMicrobe.Dec13.
[5]KuhnM,etal.Mass-spectrometricprofilingofcerebrospinalfluidrevealsmetabolitebiomarkersforCNSinvolvementinvaricellazostervirusreactivation.JNeuroinflammation.Jan17;15(1):20.
[6]GaleTV,etal.MetabolomicsanalysesidentifyplateletactivatingfactorsandhemebreakdownproductsasLassafeverbiomarkers.PLoSNeglTropDis.Sep18;11(9):e.
[7]WuQ,etal.AlteredLipidMetabolisminRecoveredSARSPatientsTwelveYearsafterInfection.SciRep.Aug22;7(1):.