目的 通过非靶向代谢组学研究急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)大鼠尿液代谢产物的变化,筛选出可用于AMI法医学鉴定的生物标志物.方法 建立假手术组、AMI组和高脂血症+AMI组(hyperlipidemia+acute myocardial infarction,HAMI)大鼠模型.运用超高效液相色谱-质谱法(ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-MS)分析AMI大鼠尿液代谢谱的变化.通过主成分分析、偏最小二乘判别分析、正交偏最小二乘判别分析等筛选差异代谢物.使用MetaboAnalyst数据库进行代谢通路富集分析并评估差异代谢物的预测能力.结果 分别筛选出40种和61种与AMI相关和HAMI相关的差异代谢物.其中22种为共同代谢物,这些小分子代谢物主要集中在烟酸和烟酰胺代谢途径中.在95%可信区间内N8-乙酰亚精胺、3-甲基组胺和胸腺嘧啶的受试者操作特征曲线的曲线下面积(area under the curve,AUC)值大于0.95.结论 N8-乙酰亚精胺、3-甲基组胺和胸腺嘧啶可作为诊断AMI的潜在生物标志物,烟酸和烟酰胺代谢的异常可能是AMI的主要原因.本研究可为AMI的作用机制和死因鉴定提供参考.

目的:探讨支链氨基酸代谢物对风湿性心脏瓣膜病病人行体外循环术后发生低心排血量事件的预测价值.方法:选取 2019年 1月—2022年 1月我院收治的风湿性心脏瓣膜病病人 154例作为研究对象,根据体外循环术后是否出现低心排血量,将病人分为低心排血量组(52例)和非低心排血量组(102例).对比分析两组病人情况,多因素 Logistic回归分析低心排血量事件的影响因素.Cox比例风险模型调整混杂变量,分析支链氨基酸代谢物和传统标志物与低心排血量事件的关联性.GRACE风险评分探讨支链氨基酸和传统标志物结合后对低心排血量的预测能力.Cox回归评价支链氨基酸代谢物和传统标志物之间的交互作用.建立回归方程y=1-1/(1+e-z)预测模型并进行验证.结果:脑钠肽、肌钙蛋白 I、亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸等是低心排血量事件的独立危险因素.随着脑钠肽、肌钙蛋白 I、亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸水平的升高,与低心排血量事件的关联效应也更强.支链氨基酸代谢物和传统标志物结合,会提高 GRACE风险评分对低心排血量的预测能力.异亮氨酸联合脑钠肽前体对低心排血量事件的预测效应最高.经Bootstrap自抽样,预测模型区分度、准确度较好.结论:支链氨基酸代谢物和低心排血量密切相关.支链氨基酸代谢物加入传统标志物中,会提高对低心排血量的预测能力,有助于改善风湿性心脏瓣膜病病人预后.

目的:筛选与结直肠癌肝转移以奥沙利铂为基础的新辅助化疗患者疗效相关的特征性肠道菌群及粪便代谢物，分析肠道菌群与粪便代谢物之间的关系，评估相关标志物在结直肠癌新辅助化疗中的疗效预测价值。方法:病例对照研究。选取2021年10月—2022年7月在山东大学齐鲁医院就诊的34例结直肠癌肝转移患者为研究对象，根据疗效评价标准，分为化疗有效组（20例）和化疗无效组（14例），患者粪便样本进行宏基因组测序和非靶向代谢组学分析，获得与结直肠癌肝转移化疗疗效相关的菌群及代谢物特征，采用Logistic回归构建预测模型筛选可预测化疗效果的菌群及代谢标志物，绘制受试者工作特征（ROC）曲线以及生存分析曲线评价相关菌种和代谢物对新辅助化疗疗效的预测效果。结果:化疗有效组与无效组患者的肠道菌群的α和β多样性差异无统计学意义（ P均>0.05）。在菌种方面，与化疗无效组比较，化疗有效组有5种菌种相对丰度上调，10种菌种相对丰度下调，差异有统计学意义（ P均<0.05），其中唾液普雷沃菌能有效预测化疗效果（ROC曲线下面积为0.750， P=0.007），敏感度为80.0%，特异度为71.4%，且其丰度高水平患者（17例）总生存率低于丰度低水平患者（17例）（ χ2=5.239， P=0.022）。在代谢物方面，与化疗无效组比较，化疗有效组有20种代谢物上调，4种代谢物下调，差异有统计学意义（ P均<0.05），其中苏氨酸和前列腺素F2α-1-乙醇酰胺可区分化疗有效与无效患者（AUC=0.743、0.707， P均<0.05），并且两者相对丰度高水平患者（17例）总生存率高于低水平患者（17例）（ χ 2=4.748、5.407， P均<0.05）。通过筛选分析获得唾液普雷沃菌和前列腺素F2α-1-乙醇酰胺的Logistic回归模型，ROC曲线结果显示，该模型对患者的疗效具有较好的预测价值（AUC=0.836， P<0.05），敏感度为90.0%，特异度为78.6%，且模型预测生存概率高水平患者（17例）总生存率高于低水平患者（17例）（ χ2=9.260， P=0.002）。 结论:唾液普雷沃菌和前列腺素F2α-1-乙醇酰胺可作为结直肠癌肝转移新辅助化疗效果的预测标志物，对患者预后判断具有较好的临床参考价值。

纳米粒子作为一种具有优良性能的新兴材料，在化工、纺织、生物医药等多个领域广泛应用，引起了社会对其潜在毒性的高度关注，由于传统毒理学技术的限制，迫切需要高通量方法来系统性评估纳米粒径尺度下粒子的潜在毒性。代谢组学是现代分析技术、生物化学及生物信息学等多学科交叉组合发展起来的新兴组学技术，通过分析细胞、组织等生物样品内代谢物种类及数量的变化，筛选早期毒性潜在标志物及相关代谢通路，是纳米粒子毒理学研究的重要高通量技术手段。本文拟从代谢组学在纳米毒理学研究中的应用进展和挑战等方面进行综述性回顾。

糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病的多种并发症之一，是世界范围内主要的致盲眼病，早期发现和早期干预可以减少致盲性DR的发生。近年来随着高通量组学技术的发展，蛋白组学和代谢组学在DR的早期诊断、发病机制研究以及治疗靶点探索等方面展现出强大的应用价值。传统生物标志物如糖尿病病程和糖化血红蛋白等具有较高的预测DR进展的能力，但临床上仍然缺乏能够体现DR病理机制的独立预测因子。人工智能和机器算法等技术推动了蛋白组学和代谢组学对DR新型生物标志物的探索，使得新型生物标志物更加无创，稳健和敏感。在临床实践中，对预后存在差异的患者进行蛋白质和代谢物的检测，可以帮助临床医生从蛋白组学和代谢组学角度理解患者的异质性，推动了DR精准医疗的开展。本文对蛋白组学和代谢组学在DR的新型生物标志物筛选、发病机制探索和精准医疗等方面采取的技术和策略进行阐述以期进一步推动这个领域的临床应用转化研究。

目的:探索萝卜硫素治疗孤独症谱系障碍（autism spectrum disorder，ASD）的分子机制以及与疗效相关的代谢组学标志物并构建疗效预测模型。方法:纳入2016年8月至2019年5月就诊于中南大学湘雅二医院和广州市惠爱医院的ASD患儿40例。采用随机数字表法将患儿分为萝卜硫素治疗组（ n=26）和安慰剂组（ n=14）。采用OSU孤独症评定量表-DSM-Ⅳ（OSU Autism Rating Scale-DSM-Ⅳ，OARS-4）评估ASD患儿在基线、治疗第4、8和12周的临床症状变化，利用广义线性混合模型比较OARS-4得分在组别和时间上的差异。采集ASD患儿治疗前后的血浆样本，利用超高效液相色谱-高分辨质谱法进行非靶向代谢组学的检测，使用方差分析-成分分析筛选差异代谢物，并进行代谢通路分析。通过Spearman相关分析分析与萝卜硫素治疗疗效显著相关的差异代谢物，最后使用Fisher判别分析筛选疗效预测指标。 结果:经12周治疗后，萝卜硫素组临床症状改善显著优于安慰剂组（ F=14.11， P<0.001）。2组间共201种代谢物存在差异，主要富集于甘油磷脂代谢和初级胆汁酸生物合成通路。Spearman相关分析显示，牛磺酸、磷脂酰丝氨酸和溶血磷脂酰丝氨酸与ASD患儿症状变化呈正相关（ r=0.643、0.401、0.414， P<0.05或0.001），而溶血磷脂酰乙醇胺、鞘磷脂类和甘油三酯类代谢物与症状变化呈负相关（ r=-0.481~-0.392，均 P<0.05），其中鞘磷脂（d35∶1）和牛磺酸进入了Fisher判别分析模型，总疗效预测的正确率为84.6%（22/26）。 结论:萝卜硫素改善ASD相关临床症状的分子机制可能与细胞膜磷脂代谢有关，鞘磷脂（d35∶1）和牛磺酸可能成为预测萝卜硫素治疗ASD疗效的指标。

目的:探讨肝细胞癌(HCC)患者尿液小分子代谢物及其代谢特征。方法:采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术分析健康人群( n＝10)、肝血管瘤患者( n＝10)和HCC患者( n＝10)尿液中的小分子代谢物。采用正交偏最小二乘法-判别分析和层次聚类分析以及单因素分析等方法分析全组人群的尿液代谢物产物差异。 结果:全组人群中，差异代谢物381种，其中上调的代谢物96种，下调的代谢物285种。与HCC有关的特异性尿液代谢物55种，包括21种上调的代谢物，如Acetyl-DL-Leucine、Ala Asp、HoPhe-Gly-OH等，以及34种下调的代谢物，如Selenocystathionine、Met Trp Met Cys、Valsartan acid等。京都基因与基因组百科全书通路分析显示，差异代谢物主要富集于谷氨酰胺/谷氨酸代谢、赖氨酸生物合成、三羧酸循环和嘌呤代谢等通路。结论:HCC发生过程中伴随多种代谢物和代谢途径改变，分析HCC患者尿液的特征代谢谱，有助于发现肝癌的代谢标志物和潜在的治疗靶点。

目的:基于呼出气在线分析系统筛查苯暴露小鼠呼出气中的生物标志物。方法:30只8周龄的雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组（0 mg/m 3）、3、32、324、648、1 296 mg/m 3六个组，采用静式吸入法进行苯染毒28 d。染毒结束后检测小鼠外周血血常规和全血还原型谷胱甘肽（GSH）含量，并利用体外细胞实验检测小鼠血浆染毒HL60细胞的丙二醛（MDA）含量；采用二次电喷雾电离源高分辨质谱（SESI-HRMS）收集小鼠呼出气数据，进行苯代谢产物和氧化应激小分子代谢物的靶向分析，并筛查呼出气中苯暴露及毒效应的生物标志物。 结果:苯暴露小鼠的外周血细胞数目出现了不同程度的降低，其中白细胞（WBC）的下降最为显著，32和324 mg/m 3组的WBC与对照组相比分别下降了27.76%和52.87%（ P<0.05）。同时，与对照组相比，324 mg/m 3组中小鼠外周血细胞的GSH含量降低了13.16%（ P<0.05），324 mg/m 3组小鼠的血浆处理HL60细胞后MDA含量增加了18.11%（ P<0.05）。小鼠呼出气中的苯酚、氢醌/儿茶酚、苯三酚和反-反式粘康酸（ t， t-MA）4种苯代谢产物，可作为苯暴露生物标志物（ R 2>0.8， P<0.001）；5种氧化应激相关的小分子代谢产物（ω-羧脂肪酸C 5H 10O 3、ω-羧脂肪酸C 6H 12O 3、谷氨酸、半胱氨酸和MDA）的峰值强度随着苯浓度的增加而增加（ P<0.05），且与WBC数量降低呈负相关（ P<0.001），可作为苯毒效应的生物标志物。 结论:呼出气中的苯酚、氢醌/儿茶酚、苯三酚和 t， t-MA可作为苯暴露标志物；ω-羧脂肪酸C 5H 10O 3、ω-羧脂肪酸C 6H 12O 3、谷氨酸、半胱氨酸和MDA可能作为苯效应标志物。

目的:筛选与大鼠膝骨关节炎相关的差异代谢物及其代谢通路，为深入研究骨关节炎生物标志物提供线索。方法:60只雄性SPF级SD大鼠按体质量（300 ~ 350 g）采用随机数字表法分为模型组和对照组，每组30只。实验周期分别为4、8和12周，每个周期每组10只大鼠。模型组大鼠左侧膝关节采用改良Hulth法行造模手术，5 d后，驱赶大鼠使之活动，每天30 min。实验期间，两组大鼠均饲喂普通固体饲料、自由饮用自来水。实验期满，采集大鼠膝关节和血液样本。采用苏木素-伊红（HE）染色观察膝关节组织病理学变化，超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱仪（UPLC-Q-TOF-MS）检测血清中小分子代谢物，并通过多元统计分析和数据库比对，筛选与骨关节炎相关的差异代谢物及其相关代谢通路。结果:模型组大鼠膝关节软骨变薄，表层粗糙、缺损或剥脱，软骨细胞变性、坏死、缺失，病变随实验周期延长而加重。筛选出11个与骨关节炎相关的血清差异代谢物，分别为硒代半胱氨酸、6-羟褪黑素、γ-谷氨酰半胱氨酸、花生四烯酸、二氢神经鞘氨醇、白三烯A4、白三烯B4、11，12-环氧-二十碳三烯酸（11，12-EpETrE）、溶血磷脂酰胆碱、神经酰胺和N-花生四烯酰甘氨酸。其中，实验4周时筛选出9个，与对照组比较，模型组5个高表达，4个低表达；实验8周时筛选出8个，与对照组比较，模型组2个高表达，6个低表达；实验12周时筛选出8个，与对照组比较，模型组5个高表达，3个低表达。筛选出2条与骨关节炎密切相关的代谢通路，分别为鞘脂代谢通路和花生四烯酸代谢通路，其中，二氢神经鞘氨醇和神经酰胺归属到鞘脂代谢通路，花生四烯酸、白三烯A4和白三烯B4归属到花生四烯酸代谢通路。结论:骨关节炎疾病进程可以影响血清代谢物谱的构成和水平。11个血清差异代谢物涉及鞘脂代谢通路和花生四烯酸代谢通路，与骨关节炎的发生发展相关。

目的:建立中国汉族健康人群血清代谢组参照谱，探讨代谢组特征在不同地域、性别、年龄间的差异。方法:基于国民健康调查的横断面研究数据和生物样品，纳入7个省份的1 039名男性和1 032名女性汉族健康成年人(≥30岁)为研究对象，采用超高效液相色谱-质谱串联(UPLC-MS)方法检测血清代谢组，采用正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)比较不同地域、性别、年龄组间代谢组的差异。结果:不同地域、性别、年龄人群血清代谢组存在显著性差异。共筛选并鉴定出地域差异性代谢物114种，其中参与人体代谢通路的53种，以肽类(20种)和甘油磷脂代谢相关(14种)代谢物为主。共鉴定出性别差异性代谢物59种，其中可替宁在7个省份不同性别间均有显著性差异。在陕西和海南的研究对象中发现不同年龄间代谢组的差异，共鉴定出差异性代谢物22种。结论:血清代谢组受不同地域、性别和年龄的影响，因此在利用代谢组学进行疾病诊断和筛选生物标志物时，不同研究不能采用同一参照，应遵循严格的实验设计和入选标准，针对地域、性别、年龄和检测批次等因素选择差异性参照。