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包含脂肪酸代谢在内的脂质代谢循环,一直以来就是糖尿病、心血管病等重大疾病发生机理的研究热点。本文采用GC/MS技术对脂肪酸代谢组学进行研究。建立了一种脂肪酸代谢轮廓谱方法,详细考察了血浆用量、衍生化方法、脂肪酸提取分离、内标/外标法选定等分析条件对定量结果的影响。该方法实现了对25种酯化脂肪酸(EFAs)和25种非酯化脂肪酸(NEFAs)同时定性,及其中15种EFAs和15种NEFAs的精确定量。方法学考察结果表明,该方法线性良好,相关系数大于0.997；日内,日间RSDs小于15%；脂肪酸加标回收率(高、中、低浓度)为80-110%。该法仅需用10μL血浆或血清样本,较文献报道用量(150-300μL)大为减少。将建立的脂肪酸代谢轮廓谱方法用于糖尿病、糖尿病肾病的临床代谢组学研究。定量测定了血浆中15种EFAs和15种NEFAs.基于所得定量数据,对脂肪酸总体水平、各类脂肪酸水平、各个脂肪酸水平以及多个脂肪酸含量比值等变化进行分析,探讨了脂肪酸代谢水平变化与糖尿病、糖尿病肾病发病机理之间的关系。采用PLS-DA等模式识别技术,对所得脂肪酸测定结果进行聚类分析,各组样本聚集成类,体现了疾病发展趋势,以上结果验证了脂毒性假说。基于定量结果指认了中医学分型的潜在疾病生物标记物,根据不同中医分型样本中潜在生物标志物水平变化趋势,初步认为,多不饱和脂肪酸是体现贯穿“消渴证”始终的“血瘀”、“湿浊”、“痰阻”、“水停”等“证”的部分物质基础。营养干预是目前预防神经管畸形(NTDs)发病的主要手段,但其预防发病的机理目前尚不清楚。本文对营养干预前后的育龄期妇女进行了血清脂肪酸代谢轮廓谱对比分析。基于血清中EFAs和NEFAs定量结果,初步探讨了营养干预可能对育龄期妇女脂肪酸代谢造成的影响,以及这些影响与NTDs发病相关的代谢调节途径。最后,还将GC/MS技术用于微生物发酵液和中药挥发油为代表的其他生物复杂样品分析,实现了微生物发酵液中木糖醇、木糖、葡萄糖的同时定性、定量,该法可用于微生物发酵法生产木糖醇的过程监控。