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人类代谢组数据库

概述与目标

心理:HMDB遵循“基因组学有GenBank,蛋白质组学有UniProt”的理念,致力于成为代谢组学领域核心参考数据库。 ADSFAEQWER353423413434

主要目标

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数据内容与规模

截至当前版本,HMDB 5.0(2022年发布)包含了超过217,000个代谢物条目。这些条目涵盖了广泛的人类代谢物,并进行了严格分类 ADSFAEQWER353423413434

  1. 内源性代谢物ADFASDFAF23RQ23R

  2. 外源性代谢物

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    • 药物、环境化学物质、食品添加剂、毒素等在人体内转化形成的代谢物。

关键数据字段与信息类型

对于每一个代谢物条目,HMDB都力求提供“一站式”的详细信息,主要包括:

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信息类别具体内容
化学信息化学结构、分子式、分子量、化学名称与同义词、IUPAC命名、InChI / InChI Key、SMILES表示。
物理化学性质熔点、沸点、水溶性、LogP(疏水性)、pKa、质谱预测谱图等。
生物学信息体液/组织中的正常与异常浓度范围、相关的生物流体/组织定位、生理功能。
临床信息与疾病的关联(作为生物标志物或病因)、药效学/药代动力学数据(针对药物代谢物)。
分析数据实验测定的核磁共振谱(¹H、¹³C)、质谱谱图(GC-MS、LC-MS/MS)、GC和LC保留指数、紫外吸收光谱等。
生物化学背景参与的反应、所属的代谢通路(链接至KEGG、MetaCyc等)、相关的酶/转运蛋白
参考文献支持数据的科学文献链接(PubMed)。
外部数据库链接广泛链接至KEGG、ChEBI、PubChem、DrugBank、UniProt等权威数据库。

主要特点与工具

  1. 强大的搜索引擎:支持按名称、分子量、疾病、通路、MS/NMR谱图等多种方式检索。
  2. 预测与分析工具
    • MS/MS谱图预测器:基于化学结构预测代谢物的理论串联质谱图。
    • NMR谱图预测器:预测¹H和¹³C NMR化学位移
    • 代谢物定位工具:查询代谢物在特定组织或体液中已知或预测的浓度。
  3. “浏览”功能:允许用户按疾病、生物流体、通路、超类等进行分类浏览。
  4. 数据可视化:提供化学结构、代谢通路图、谱图的可视化视图。
  5. 数据质量与控制:大部分数据由专家手动提取和验证,确保高度准确性。许多代谢物条目包含“已验证”和“预测”的标签。

在科研与医学中的应用

  1. 代谢组学研究的基石:为非靶向和靶向代谢组学实验提供必要的参考谱图和生物信息学注释,是鉴定未知峰、理解生物学变化的关键。
  2. 生物标志物发现与验证:研究人员可以查询特定疾病相关的已知代谢物变化,为新发现的候选标志物提供背景支持。
  3. 临床化学与诊断:为临床实验室提供代谢物参考浓度范围,辅助遗传性代谢病(如苯丙酮尿症)等的诊断。
  4. 系统生物学与网络分析:提供代谢物-蛋白质(酶)-通路之间的关联数据,用于构建和模拟人体的代谢网络模型。
  5. 药物开发:通过DrugBank(由同一团队开发)的紧密集成,提供药物及其代谢物的详细信息。

相关数据库与生态系统

HMDB是一个更庞大数据库家族的一部分: ADFASDFAF23RQ23R

  • DrugBank:一个全面的药物和药物靶标数据库。
  • FooDB:食品成分与风味物质的数据库。
  • T3DB:环境毒素和毒物数据库。
  • SMPDB:小分子通路数据库,提供精美的手绘代谢通路图,并与HMDB条目直接链接。

应用前景

随着代谢组学技术的发展,HMDB将在精准医学、个性化营养、毒理学评估和环境健康等领域发挥更重要作用。其与多组学数据的整合将推动系统生物学对复杂疾病机制的深入理解。 ADSFAEQWER353423413434

目录

参考资料编辑本段

  • Wishart D.S., et al. HMDB: the Human Metabolome Database. Nucleic Acids Res. 2007;35(Database issue):D521-D526.
  • Wishart D.S., et al. HMDB 5.0: the Human Metabolome Database for 2022. Nucleic Acids Res. 2022;50(D1):D622-D631.
  • Wishart D.S. Emerging applications of metabolomics in drug discovery and precision medicine. Nat Rev Drug Discov. 2016;15(7):473-484.
  • Wishart D.S., et al. DrugBank 5.0: a major update to the DrugBank database for 2018. Nucleic Acids Res. 2018;46(D1):D1074-D1082.
  • HMDB官方网站: https://hmdb.ca
  • Wishart D.S., et al. The Human Metabolome Database: a resource for metabolomics research. Anal Chem. 2009;81(18):7632-7638.
  • 王广基, 等. 代谢组学在中药复方研究中的应用. 中国中药杂志. 2010;35(10):1278-1281.
  • Wishart D.S., et al. The Human Metabolome Database: providing a comprehensive resource for human metabolomics. Bioanalysis. 2012;4(4):429-441.
  • 张金兰, 等. 基于液相色谱-质谱联用的代谢组学技术在疾病标志物发现中的应用. 分析化学. 2018;46(9):1317-1325.

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