孙 剑 向 川 王春芳 卫小春 侯志超

    (山西医科大学第二医院骨科，骨与软组织损伤修复山西省重点实验室，太原030001)

    骨关节炎 (osteoarthritis，OA)是世界范围内老年人最常见的骨与关节疾病，它的主要特征是进行性关节软骨破坏，及伴随疼痛及活动功能障碍[1]。OA的发生与很多全身或局部危险因素有关，如年龄、性别、骨骼密度、肥胖、关节损伤、遗传易感性、运动和体力活动等，但其具体的发病机制和病理生理变化还不甚明了[2]。目前对OA的诊断主要依靠临床症状和放射学方法，但其对早期OA患者并不敏感。OA患者目前缺乏有效的治疗手段，大多数膝晚期OA患者最终都选择膝关节置换术，这大大加重了家庭和社会的负担。因此，我们迫切需要一种能够早期诊断OA的新方法，这样就有可能在OA早期逆转或阻断其进一步发展。

    生物体液，如尿液、血浆和关节液，含有大量的代谢产物，可以提供组织代谢有价值的生物信息[3]。生物体液中的代谢物、细胞和组织保持代谢平衡;当机体处于病理状态时，由于疾病紊乱引起直接或间接生化反应，会引起生物体液中内源性物质的种类、比例、浓度等方面发生变化[4]。随着分析化学的发展和复杂数学模型的应用，使得代谢组学(metabonomics)应用于生物体液成为可能，最后可以用来鉴定生物学标志物 (biomarker，BM)和发现一种代谢旁路，协助解释疾病的病理机制[5]，建立科学的临床诊断模式。基于代谢组学的磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)或质谱 (mass spectrometry，MS)可以有效地诊断癌症、冠状动脉心脏病、2型糖尿病和精神异常等多种疾病。目前，代谢组学应用于骨关节炎的早期诊断也有一些报道。本文对其涉及的代谢组学方法、研究成果和骨关节炎的可能病理机制做一综述。

    1 代谢组学

    代谢组学是应用现代分析方法对某一生物或细胞在一特定时期内所有相对低分子质量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新学科[6]。生物体在疾病或毒性反应状态时涉及几百个甚至是整个代谢模式的变化，需要通过计算机手段才能正确揭示。因此代谢组学是以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支，力求探究分子水平的代谢模式变化与各种生命现象的关系[6]。代谢组学可以整合影响疾病的多种交互作用因子[7]，揭示系列关联生物标记物的综合差异，因此要比传统依赖单一标志物的诊断方法具有更高的准确性[8]。

    生物样品(如尿液、血液、组织、细胞和培养液等)采集后进行生物反应灭活、预处理 ......