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谱法等，其中以核磁共振波谱法应用最为广泛 。目前                           磷酸化的位点是在第 334、336 位的苏氨酸；同时，将
                                                [4]
        代谢组学的研究主要分为4个方面：①特定靶向分子检                           KasB 基因缺失或 KasB 基因第 334、336 位发生突变的
        测；②对某个代谢途径进行检测，如脂代谢、能量代谢                           MTB缺陷菌株与亲本菌株比较后发现，其脂代谢途径受
        等；③对细胞内外所有小分子代谢物进行分析；④对机                           到干扰，代谢产物改变，脂肪酸底物摄取减少；且突变菌
        体所有小分子代谢物进行非靶向性综合研究，得到庞大                           株的分枝菌酸缺少了 4～6 个碳原子并发生环丙烷化反
                                  [5]
        数据集后找出差异代谢标志物 。通过代谢组学技术得                           应，使MTB的抗酸活性和毒力均减弱。这表明，KasB及
        到的数据往往复杂多样，故需要先对数据进行预处理                            其编码基因可作为抗 MTB 作用靶点。此外，Thompson
       （包括标准化、归一化以及数据转换）再进行分析。而对                           AP 等 利用代谢组学技术研究发现，MTB 的生物素依
                                                                [13]
        采用代谢组学技术获得的庞大数据集，目前多采用基于                           赖酶乙酰辅酶A羧化酶（ACCs）在脂肪代谢和能量代谢
        回归法分析数据间线性关系的数据分析模型进行处理，                           中起关键作用，该酶也可作为抗MTB的作用靶点。
        主要包括主成分分析法和偏最小二乘法 。近年来，代                               利用代谢组学技术分析发现，MTB引起的干酪样坏
                                           [6]
        谢组学技术开始应用于抗结核药物的研发。例如 Ch-                          死物主要成分和感染MTB的泡沫巨噬细胞内脂质成分
                  [7]
        uang YM 等 的研究结果显示，无机多聚磷酸盐是 MTB                     基本一致，即主要为磷脂、胆固醇、胆固醇酯、三酰甘油 ，
                                                                                                         [9]
        生物膜形成的一个关键调节因子。该研究组通过代谢                            由此提示MTB的致病性及其在泡沫巨噬细胞内的存活
        组学技术检测后发现，缺乏 ppx1 基因或 ppk2 基因的                     情况与其脂代谢有关。MTB的FadD3基因表达产物是
        MTB突变菌株细胞内的多聚磷酸盐出现聚集，而3-磷酸                         脂酰辅酶 A 合成酶，该酶可影响 MTB 的脂代谢和胆固
                                                                              [14]
        甘油、1-脱氧木酮糖-5-磷酸含量显著减少，三羧酸循环                        醇代谢。Casabon I 等 运用代谢组学技术检测敲除了
        代谢物精氨酸和还原型辅酶Ⅰ（NADH）显著增加；而且                         FadD3 基因的 MTB 菌株后发现，其代谢产物明显改变
        ppk2 基因缺陷的 MTB 菌株对白花丹素、美罗培南的敏                      且致病性减弱，说明脂酰辅酶A合成酶及其编码/调控基
        感性增加，ppx1 基因缺陷的 MTB 菌株对氯法齐明的敏                      因可作为抗 MTB 的作用靶点。泛酸是 MTB 脂质合成
        感性增加，因此研究者认为 ppx1、ppk2 基因可作为抗结                     酶的前体物质，由PanC、PanD基因编码。Slavik MC等              [15]
                                  [8]
        核药物作用的新靶点。冯鹭等 运用代谢组学方法分析                           研究发现，敲除 PanC、PanD 基因的变异 MTB 菌株的脂
        发现，新型海洋放线菌株NH128的代谢物对MTB标准菌                        肪酸底物浓度比正常菌株高且致病性更弱，表明泛酸合
        株H37Rv有明显的抑制作用，这可为抗结核新药的研发                         成途径可成为抗MTB的作用靶点。还有学者运用代谢
        提供新思路。由此可见，代谢组学技术的应用，可为药                           组学技术比较了野生型 MTB 与两种 rpoB 基因突变型
        物作用靶点的发现和抗菌药物的寻找等提供技术支持。                           MTB 菌株的脂代谢差异，结果显示 rpoB 基因突变株在
        2  代谢组学技术在抗结核药物作用靶点发现中的                            复制、生长等生物活动减弱的同时对脂肪酸底物的消耗
        应用                                                 量也有所减少 。因此，rpoB基因及其影响的脂代谢途
                                                                        [16]
            目前，TB 的发病机制以及在人巨噬细胞中长期潜                        径可作为抗MTB的作用靶点。
        伏生存的机制尚不十分清楚，再加上 MTB 耐药率的增                             MTB脂代谢途径与其毒力和致病性密切相关，因此
        加，为 TB 患者的治疗带来巨大阻碍。而细胞内许多生                         干扰脂代谢途径的相关酶或基因等（如分枝菌酸、
        命活动是发生在代谢物层面的，如细胞信号释放、能量                           ACCs、脂酰辅酶 A 合成酶、泛酸等）均可作为抗结核药
        传递、细胞间通信等都是受代谢物调控的，因此MTB代                          研发的新作用靶点，通过对各个靶点的干扰来抑制MTB
        谢物的检测具有重要意义。本文从 MTB 脂代谢、能量                         相关脂代谢途径，从而达到治疗TB的效果。
        代谢、氨基酸代谢、miRNA等途径总结代谢组学技术在                         2.2  能量代谢途径
        抗结核药物靶点发现中的应用。                                         在不利的环境条件下（如营养限制、低氧张力或低/
        2.1 脂代谢途径                                          高pH值等），可能引起MTB代谢的广泛适应，使菌株进
            MTB感染宿主巨噬细胞后，以脂肪酸和胆固醇为主                        入一个非常缓慢或不生长的休眠状态，在这一状态下的
        要碳源，在细胞内不断生成脂滴诱导细胞泡沫化，因此                           MTB 菌株细胞中腺苷三磷酸（ATP）水平比复制期菌株
                                                                                [18]
                                                                     [17]
        其毒力、致病性及存活状态可能与其脂质合成及代谢有                           低5～10倍 。Eoh H等 利用代谢组学技术研究发现，
        关 。MTB细胞壁脂质含量高（约占干质量的60％），其                        休眠状态的 MTB 能量代谢活性下降，进而使其多种生
          [9]
        细胞壁是一个动态结构，参与调节营养物质、宿主细胞                           物合成活性减弱，这也是MTB对靶向于蛋白质、DNA和
        效应分子和抗结核药物的运输 。分枝菌酸是一类含                            细胞壁生物合成的抗菌药物（如链霉素、利福平、异烟肼
                                   [10]
        60～90 个碳原子的分支长链β-羟基脂肪酸，也是 MTB                      等）敏感性降低的主要原因。因此，清除宿主体内对抗
        细胞壁的重要组成成分，在 MTB 毒力和致病性方面起                         菌药物敏感性低的休眠状态 MTB 是对抗急性、慢性或
                                                                                               [19]
        着重要作用 。KasB是分枝菌酸合成的关键酶，其发生                         潜伏性结核感染的主要手段。Lee YV 等 利用代谢组
                  [11]
        磷酸化后能减弱MTB的抗酸活性和毒力 。Vilchèze C                     学技术研究发现，当MTB细胞中异柠檬酸裂解酶第322
                                           [12]
          [12]
        等 采用体外串联质谱法和定点突变揭示了KasB发生                          位点的赖氨酸突变为精氨酸时，可使其乙醛酸旁路代谢
        中国药房    2019年第30卷第4期                                               China Pharmacy 2019 Vol. 30 No. 4  ·561  ·
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