機體的生命活動由功能基因-編碼蛋白-代謝調控所支撐，代謝物作 為基因調控網絡的最下游階段，在疾病健康、植物學領域、食品營 養乃至環境毒理方面都發揮著極大的作用，吸引著越來越多的科學 家們嘗試從代謝的角度進行多方面多層次的研究。目前，代謝物作 為在分子水平上對生物表型動態和敏感的測量手段已被廣泛接受， 使得代謝組學成為精準醫療的重要組成部分，在疾病生理病理相關 過程、生物標志物、機制探索以及新的治療靶點研究中具有良好的 應用前景[1-5]。 然而在常規的代謝組學分析中，通過代謝物豐度的測量的結果不能 準確提供有關細胞內代謝率和代謝途徑活性的信息[6]。例如，代謝 物積累可能來源于上游物質產量的增加，也可能來自于下游物質消 耗量的減少。同時應注意的是，生物體內的代謝物來源可能存在多 條路徑，因此代謝物豐度的變化也可能來源于已知或未知的其他代 謝通路。因此，單純從代謝物豐度變化的顯著程度來解釋疾病發生 發展的過程，存在很大的不確定性。 代謝流量分析通過使用穩定同位素示蹤劑進行生物體實驗，檢測生 物樣本中的代謝物水平以及穩定同位素標記的狀態，從而推斷代謝 物流經的通路及流量，提供相關代謝物在某一通路的動態變化信 息。這項技術已成為近年來的研究熱點技術之一，在腫瘤、糖尿病 等疾病機制研究中得到廣泛的應用。