肾脏疾病是临床常见的疑难病,严重危害着人类的健康,其病程通常较长,容易反复发生,并且由于早期症状不明显,容易忽略而常常错过最佳的诊断治疗时间,肾脏疾病发展到终末期,会导致肾功能丧失,出现一系列代谢紊乱,临床表现为尿毒症,危及生命。所以理解肾脏疾病的发病机理和准确诊断对肾病的治疗和预后非常重要。核磁共振检测结合统计学分析的代谢组学技术为肾脏疾病的诊断和预后的代谢轨迹的研究提供了可行性的方法策略。本论文采用基于核磁共振的代谢组学方法,通过分析尿样代谢组,对梗阻性肾病和尿毒症进行了详细的代谢机制分析,为相关肾脏疾病的临床诊断和预后提供了科学的实验数据。本论文研究工作内容主要包括两个部分:第一部分工作利用基于核磁共振的代谢组学技术分析了家兔重度梗阻性肾积水及梗阻解除后恢复期间的代谢变化,从代谢物的变化中找出可以用来表征梗阻严重程度及梗阻解除后恢复情况的潜在的生物标志物。结果表明,梗阻期间,3-羟基犬尿素、3-甲基组氨酸、肌酐、胍基乙酸、间&对-羟基苯乙酸和苯乙酰甘氨酸的含量逐渐减少,乙酸、丙氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、柠檬酸和乳酸的含量持续增加,这些可以作为判定梗阻严重程度的潜在的生物标志物。梗阻解除后,3-甲基组氨酸、肌酐、胍基乙酸、马尿酸、间-羟基苯乙酸和甲胍的含量逐渐增加,2-氨基异丁酸、乙酰胆碱、赖氨酸、缬氨酸、乳酸、柠檬酸和α-酮戊二酸的含量逐渐减少,可以用来描述梗阻解除后的恢复情况。同时,我们也对梗阻后引发的体内代谢紊乱情况以及梗阻解除后相应的代谢恢复情况进行了系统分析。结果表明在临床上找到梗阻原因并解除梗阻能够很好地治疗梗阻性肾积水的可能性。第二部分工作主要进行了临床尿毒症病人的代谢组学研究,利用核磁共振技术和统计学分析、结合尿液生化指标分析,为尿毒症的代谢特征提供了依据,进而寻找尿毒症的特征代谢物。实验结果表明,与健康人群相比,尿毒症患者尿液中的2-羟基异丁酸、3-羟基丁酸、丙酮、丁酸、谷氨酸、肌氨酸、肌酐、赖氨酸、N,N-二甲基甘氨酸、柠檬酸、天冬酰胺、乙醇和乙醇胺的含量明显偏低,而支链氨基酸(包括亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)、牛磺酸、乳酸和葡萄糖的含量显著偏高。这些特征性代谢物涉及也氨基酸代谢、能量代谢和脂质代谢中的多条代谢途径的紊乱,可以作为尿毒症代谢影响的潜在生物标志物,并有助于理解尿毒症发病的生化机制。