乳腺癌作为女性最常见的恶性肿瘤,是女性癌症死亡的主要原因。早期乳腺癌患者的治愈率较高,可达90%。然而大多数乳腺癌患者确诊之时已到中、晚期,治愈度较低,以致危及生命。因此,寻找可用于乳腺癌早期诊断和术后评估的特异性标志物,对提高乳腺癌患者的治愈率有着重要的现实意义。本文选择乳腺癌患者血清以及乳腺癌大鼠尿液为研究对象,应用气相色谱-质谱联用技术,开展乳腺癌生物样本代谢组学研究,结合随机森林算法,对代谢谱进行统计分析,筛查出一些特异性标志物,取得了较好的效果。其主要研究成果如下:1.采用气相色谱-质谱法建立了乳腺癌患者血清代谢指纹图谱。采集乳腺癌女性患者和健康人血清样本,用甲醇溶剂对血清样本进行提取,经硅烷化试剂N,O-双甲氧基三氟乙酰胺+1%三甲基氯硅烷（BSTFA+1%TMCS）衍生后进行检测,结合随机森林算法（RF）对实验数据进行统计分析。结果表明,乳腺癌II期组、乳腺癌III期组及健康对照组能有效地区分开,在乳腺癌组和健康组中具有显著性差异的组分主要有肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、1-棕榈酸单甘油酯。2.基于气相色谱-质谱法,建立了乳腺癌大鼠尿液中代谢物的分析方法。通过构建乳腺癌大鼠模型,分别收集乳腺癌组、未成瘤组和健康对照组大鼠尿液。样本经脲酶处理后,用甲醇∶乙腈=2:1（V/V）进行提取,硅烷化试剂N,O-双甲氧基三氟乙酰胺+1%三甲基氯硅烷（BSTFA+1%TMCS）衍生,然后采用气相色谱-质谱法分析尿样的代谢谱,并用随机森林算法（RF）对实验结果进行分析。结果表明,三组实验数据被成功分类,并发现甲基丙二酸、3-羟基丁酸、苏糖酸、对羟基苯乙酸、D-麦芽糖在乳腺癌组和健康对照组中具有显著差异。3.建立了大鼠尿液中甲基丙二酸、对羟基苯乙酸和D-麦芽糖的气相色谱-质谱分析方法,测定了健康组和乳腺癌组大鼠尿液中甲基丙二酸、对羟基苯乙酸和D-麦芽糖的含量,并对这三种物质的含量水平进行了比较分析。结果表明,与健康组大鼠尿样相比,乳腺癌组大鼠尿样中甲基丙二酸的浓度显著降低,对羟基苯乙酸的浓度明显升高。甲基丙二酸和对羟基苯乙酸有可能是乳腺癌潜在的生物标志物。