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Nature子刊 | 加速中藥現代化進程 質譜代謝組解析藥用植物

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Nature子刊 | 加速中藥現代化進程 質譜代謝組解析藥用植物
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中藥作為中華傳統醫學的瑰寶 ， 有著五千多年歷史 ， 在中國、韓國、日本等國的疾病預防和治療相關醫療保健中廣泛應用 。 基于串聯質譜技術（MS/MS）的非靶向代謝組 ， 適合于研究中藥復雜成分及對其代謝物定性定量分析 。
2022年8日27日 ， 韓國首爾大學SangHeeShim教授在Nature子刊ScientificData上發表了題為MassspectrometrydataonspecializedmetabolomeofmedicinalplantsusedinEastAsiantraditionalmedicine的文章 ， 構建了韓國藥典中收錄的337種中藥的原始液相色譜-串聯質譜（LC-MS/MS）數據集 ， 以及從中藥中分離的223種化學物質的光譜參考庫 。 可作為基于MS/MS的藥用植物特殊代謝物非靶向代謝組學分析的參考數據集 。
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ScientificData
中藥作為我國的傳統醫藥 ， 有著悠悠五千多年歷史 ， 是偉大祖先在長期實踐中積累起來的寶貴經驗和財富 。 現今 ， 人們更加注重自然健康 ， 加之對于一些疑難病癥 ， 西藥顯得無能為力 ， 這加速了中藥的研究與開發 。 公元6世紀 ， 中藥隨著佛教和中國傳統文化從中國傳入韓國和日本 。 從那時起 ， 中藥便在漫長的歷史中被廣泛使用 。 現今 ， 中藥在中、日、韓三國及其他東亞國家的公共衛生保健中仍然發揮著重要作用 。
中藥的藥效往往與幾種中藥成分有關 ， 其中抗瘧疾的青蒿素是最具代表性的例子 。 中藥復雜成分進行高通量分析 ， 對于中藥研究和中藥現代化至關重要 。 串聯質譜(MS/MS) ， 尤其是與液相色譜（LC）連用的LC-MS/MS ， 最常用于藥用植物分析 。 基于串聯質譜的非靶向代謝組學可用于評估藥用植物和相關藥膳的質量 ， 可用于發現生物活性化合物 。
盡管該技術應用越來越廣 ， 但公共數據庫中僅保存了少數可靠質量可控的藥用植物的串聯質譜數據 。 隨著非靶向代謝組學向多個領域擴展 ， 公開可用數據庫的重要性愈發凸顯 。
MASST和ReDU的相繼推出 ， 標志著基于串聯質譜的非靶向代謝組學研究對公共數據集的需求日益增加 。 MASST（masst.ucsd.edu）是一個查詢公共小分子串聯質譜數據的搜索工具 ， 類似于計算機本地對核酸、蛋白序列進行局部比對的算法工具BLAST和SRA 。 MASST可用所有主要公共質譜數據庫搜索串聯質譜分子：包括MassIVE、Metabolights和MetabolomicsWorkbench 。 ReDU（https://redu.ucsd.edu/）是一個基于公共質譜的代謝組學數據元數據捕獲系統 。 ReDU支持多種類型的分析 ， 包括查找化學物質和相關的元數據 ， 比較樣品組之間共有和差異的化學物質及分子代謝網絡 。
本研究構建的數據庫稱為KP337數據集 ， 因該數據集中的大多數藥用植物都收錄在韓國藥典（KP）中 。 數據并未涵蓋韓國藥典中記錄的全部藥用植物 ， 但涵蓋了大部分常用藥用植物 。 數據庫記錄了MassIVE原始數據存儲庫中337種藥用植物的公開可用和可重新分析的原始LC-MS/MS數據集 ， 與全球天然產物分子網絡（GNPS,https://gnps.ucsd.edu）連接 。 GNPS是一個基于Web的質譜生態系統 ， 旨在成為社區范圍內組織和共享原始、處理或注釋的碎片質譜數據（MS/MS）的開放訪問知識庫 。 GNPS有助于在數據的整個生命周期中進行識別和發現；從最初的數據采集/分析到發布后 。 GNPS提供了分析數據集并將其與所有公開可用數據進行比較的能力 ， GNPS-Community庫已擴展至包含來自全球55個機構的1325種化合物的2224個MS/MS譜圖 。
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中藥中常用藥用植物及分類覆蓋范圍