第一部分基于靶向代谢组学的精神分裂患者血浆生物标志物筛选背景及目的:精神分裂症（Schizophrenia,SCZ）是一种严重的精神疾病,患者体内的代谢紊乱是该疾病重要的致病因素,本研究旨在利用靶向代谢组学鉴定精神分裂症患者血浆脂质和氨基酸生物标志物。方法:基于液相色谱-质谱（Liquid chromatogram-Mass spectrum,LC-MS）的多反应监测（Multiple reaction monitoring,MRM）靶向代谢组学技术,对76例精神分裂症患者和50例健康对照者血浆中22种氨基酸和160种脂质及其相关代谢物进行了定量检测。将未用药患者作为训练集发现生物标志物,用药患者作为独立数据集对生物标志物组进行验证。在差异表达代谢物基础上,通过二元logistic回归分析进一步筛选潜在的生物标志物组,并使用受试者工作特征曲线（Receiver operating characteristic curve,ROC）评估标志物组的有效性和敏感性。结果:我们基于训练集发现有19种代谢物显示出异常表达（False discovery rate,FDR<0.05）,包括1种氨基酸和18种脂质及其相关代谢物。通过二元logistic回归分析,我们筛选出包含4种代谢物（磷脂酰胆碱32:1、磷脂酰乙醇胺34:2、磷脂酰乙醇胺（O-34:3）和天冬氨酸）的生物标志物组,进一步使用该生物标志物组绘制ROC曲线,并计算曲线下面积（Area under curve,AUC）。结果显示该诊断标志物组能够有效区分精神分裂症患者和健康对照者（AUC=0.948,95%CI:0.912～0.985）,并且在鉴别精神分裂用药患者和健康对照者时具有更为突出的诊断性能（AUC=0.963,95%CI:0.926～1.000）。结论:精神分裂症患者血浆中存在脂质和氨基酸代谢紊乱,其中磷脂酰胆碱32:1、磷脂酰乙醇胺34:2、磷脂酰乙醇胺（O-34:3）和天冬氨酸可有效区分精神分裂症患者和健康对照者。我们基于LC-MS/MS的靶向代谢组学数据为精神分裂症的客观诊断提供了可靠依据。第二部分转录组学揭示精神分裂患者外周血磷脂代谢通路异常背景:精神分裂症是一种严重的精神疾病,由遗传和环境因素协同所致。我们在第一部分研究中发现精神分裂症患者存在显著的脂质代谢异常,然而其上游调控机制尚不明确。目的:结合精神分裂症患者脑组织公共数据与外周血转录组学数据,寻找精神分裂患者外周血脂代谢异常的上游调控机制。方法:1.通过二代转录测序技术对10例精神分裂症患者和20例健康对照者外周血单个核细胞（Peripheral blood mononuclear cell,PBMC）的m RNA表达量进行检测,联合GSE80655精神分裂症患者脑组织转录组公共数据集进行生物信息学分析;2.拟合似然比的广义线性模型来对基因的负二项分布离散度进行统计检验,从而鉴定差异表达基因;3.采用加权基因共表达网络（Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）,留存度和通路富集分析,探索中枢和外周血相似的基因表达模式,并寻找精神分裂患者外周血脂代谢异常的上游调控基因;4.使用实时荧光定量聚合酶链反应（Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qPCR）对精神分裂症脂代谢等信号通路中的差异基因进行验证。结果:1.在精神分裂患者外周血PBMC中鉴定出542个差异表达基因（P<0.05,Fold change>1.3）;2.结合差异基因,WGCNA和留存度分析发现5个差异基因群在中枢和外周具有相似的表达模式;3.通过功能富集分析,上述5个差异基因群主要富集到磷脂酰乙醇胺生物合成、磷脂酰胆碱生物合成、磷脂酶信号通路、线粒体功能紊乱、氧化磷酸化等通路;4.qPCR验证发现多个通路的差异基因,包括磷脂酶A酰基转移酶3（PLAAT3）、磷脂酶A酰基转移酶4（PLAAT4）、磷脂酶D2（PLD2）、细胞色素C氧化酶亚基7C（COX7C）、ATP合酶膜亚基E（ATP5ME）和NADH脱氢酶1α亚复合物组装因子2（NDUFAF2）具有显著差异（P<0.05）。结论:本研究发现精神分裂症外周血多个信号通路的表达模式与中枢相似,其中磷脂酶D2（PLD2）和胆碱激酶A（CHKA）可能是精神分裂症磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱代谢异常的关键调控基因。