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目的:采用高效液相色谱质谱(LC-MS)的代谢组学分析方法,初步研究胃癌患者与良性胃病患者和健康对照者相比是否有独特的血清代谢组学特征,发现与胃癌早期密切相关联的血清代谢标志物,并初步探讨差异代谢物所涉及的紊乱的代谢通路。方法:收集苏州大学附属第一医院2017年07月至2018年1月期间收治66例胃癌患者和44例良性胃病患者,以50名健康人群作为健康对照组。同时另从66例胃癌患者中选取25例胃癌Ⅰ+Ⅱ和25例胃癌Ⅲ+Ⅳ期患者,以及从50名健康对照组中选取25例健康者,采用LC-MS法检测胃癌、良性胃病及健康对照者血清中小分子代谢物。采用SIMCA-P 13.0构建主成分分析(PCA)和偏最小-二乘判别分析(PLS-DA)模型筛选并验证差异代谢物,使用二元logistic统计分析建立最优化诊断模型,通过ROC曲线评价各组别比较鉴定出的差异代谢物的临床诊断效能,基于KEGG数据库进行相关差异代谢物的代谢通路分析。结果:(1)本研究成功构建了正负离子模式下胃癌患者、良性胃病者及健康对照者血清的PCA及PLS-DA模型,PCA模型显示胃癌组和健康对照组血清样本具有显著的区分聚类趋势,良性胃病组与胃癌组血清样本重叠,区分不显著;PLS-DA模型提示胃癌组与健康对照组两组血清样本的区分聚类趋势更加明显,良性胃病组与胃癌组和健康对照组间血清样本分类趋势进一步凸显,但仍有部分聚集。同时再次构建胃癌Ⅰ+Ⅱ、Ⅲ+Ⅳ期患者与健康对照组比较的PCA及PLS-DA模型,PCA模型显示胃癌Ⅰ+Ⅱ期、胃癌Ⅲ+Ⅳ患者分别与健康对照组比较的血清样本区分聚类趋势不明显;PLS-DA模型提示胃癌Ⅰ+Ⅱ期和胃癌Ⅲ+Ⅳ期分别与健康对照组比较的血清样本具有明显区分聚类趋势。(2)胃癌组与健康对照组比较筛选并鉴定出19种差异代谢物,良性胃病组和健康对照组对比鉴定出19种差异代谢物,其中有13种物质同时在上述两组对比中出现。与健康对照组相比,在胃癌患者血清中水平升高的代谢物有:牛磺酸、苯磺酰胺、异亮氨酸、胱氨酸、黑色素、亮氨酸、苯甲酮、1-磷酸鞘氨醇、溶血磷脂酰乙醇胺(20:4)、腺苷和D-半乳糖;相对含量水平下降的代谢物有:甲硫氨酸、3-氨基-2-萘甲酸、酪氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、尿嘧啶核苷酸、色氨酸、2,3,4-三羟基丁酸。(3)经ROC曲线分析,发现胃癌组与健康对照组对比鉴定出的9种差异代谢物有较高的诊断价值(AUC>0.8),分别为:牛磺酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯甲酮、1-磷酸鞘氨醇、甲硫氨酸、酪氨酸、精氨酸、苯丙氨酸。(4)logistic回归分析证实,使用胃癌组与健康对照组比较鉴定出的异亮氨酸、苯甲酮、1-磷酸鞘氨醇及D-半乳糖4种物质建立最优化诊断模型,AUC值(95%CI)为0.963(0.930～0.997),最佳界值为0.871,灵敏度为93.1%,特异度为94.0%。(5)胃癌Ⅰ+Ⅱ、Ⅲ+Ⅳ期患者血清中共鉴定出24种差异代谢物,其中赖氨酸、苯磺酰胺、肉碱、精氨酸及二十二碳六烯酸乙酯5种代谢物伴随胃癌的进展浓度逐渐升高,吡哌酸及犬尿氨酸可能作为早中期(Ⅰ+Ⅱ期)胃癌筛查的标志物。(6)胃癌患者与健康对照者比较获得的差异代谢物主要参与的代谢途径包括牛磺酸、鞘脂、半乳糖、嘧啶、氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、精氨酸、色氨酸)代谢。结论:基于液相色谱-质谱联用技术的代谢组学可以有效地发现胃癌患者具有独特的血清代谢物变化,筛选出的差异代谢物及牛磺酸、鞘脂、半乳糖、嘧啶、氨基酸代谢紊乱对预警胃癌的发生风险具有潜在的临床应用价值。