研究背景及目的：慢性疾病严重威胁着人们的生命和健康,是目前全球的主要致死原因。慢性疾病的早期诊断是提高其生存率和预后的关键。在疾病发生的早期阶段,利用代谢组学技术的定性定量分析联合先进的统计分析方法,可以监测特定代谢过程中代谢物的变化,有助于疾病的筛查和检测,从而实现慢性疾病的早期诊断。本课题,以人血清为研究对象,采用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FTICR MS)技术,检测不同疾病血清游离脂肪酸含量的变化,结合SAS或SPSS统计分析软件,旨在寻找可用于疾病早期诊断的潜在脂肪酸标志物或标志物谱。方法：本研究中我们首先采用MALDI-FTICR MS检测339例血清样本(包括161例健康对照,118例糖尿病患者和60例非糖尿病患者)的游离脂肪酸,建立多点内标校正曲线,考察试验重复性和稳定性,确保方法的可行性和定量准确性,旨在筛选与疾病相关的生物标志物。根据糖尿病的检测结果,我们接下来建立了基于NanoESI-FTICR MS技术的血清游离不饱和脂肪酸分析方法,检测了包括肺疾病、乳腺疾病、结直肠疾病、胃疾病、胰腺疾病、甲状腺疾病以及健康对照,共2861例血清样本,并通过标准曲线、精密度、稳定性和加样回收率等试验,验证了方法的可行性。为了确保数据的可靠性,我们将这部分研究分为发现组和验证组两个阶段分析完成。同时,我们还监测了8例肺癌晚期病人中游离脂肪酸的含量在治疗过程中的变化,并根据曲线变化和临床治疗的比对确定疾病开始恶化时间。非参数检验用来比较不同人群中游离脂肪酸含量的变化。受试者操作特征(ROC)曲线用于评价有统计学差异的游离脂肪酸对早期慢性疾病的区分能力。结果:研究结果表明血清游离脂肪酸的含量与糖尿病密切相关。本研究检测到的七个血清游离脂肪酸(C16:0, C18:3, C18:2, C18:1, C18:0, C20:4和C226)在糖尿病患者中明显升高,且大多数脂肪酸随着血糖值的升高而呈现上升的趋势。ROC曲线的分析结果表明C18:3, C18:2,C18:1, C20:4和C22：6组成的panel具有优秀的诊断能力,可以将健康对照从糖尿病患者或非糖尿病患者中区分出来,其曲线下面积(AUC)、灵敏度和特异度分别大于0.97,90%和91%。同时,该生物标志物panel还可以将糖尿病患者从非糖尿病患者中区分出来,其AUC、灵敏度和特异度分别为O.940,92.4%和83.3%。在对癌症或者非癌病人的研究阶段,无论在发现实验组还是在验证实验组,血清游离脂肪酸在癌症病人中的含量均呈现下调趋势,而在非癌疾病中则呈现不同的变化ROC曲线的分析结果表明,脂肪酸panels对癌症和良性疾病有很高的区分能力,并且在区分早期癌症方面具有巨大的潜力。例如,C18：2/C18：1和C18.3/C18：1的组合能够识别早期胰腺癌(AUC,灵敏度和特异度分别为0.912,86.7%和88.6%),C16:1,C183,C18：2,C18:1,C20：4和C22：6的组合能够将早期肺癌从非癌人群中区分出来(AUC,灵敏度和特异度分别为0.933,84.2%和89.1%)以及C16:1, C18:3, C18:2, C20:4和C22：6的组合能够识别早期胃癌、结直肠癌和乳腺癌(AUC,灵敏度和特异度分别大于0.82,80%和72%),这一研究结果明显优于CEA, CA19-9等传统的肿瘤标志物。在监测盐酸埃克替尼药物治疗过程中血清游离脂肪酸的变化时,我们发现,与治疗前(0 week)相比,血清不饱和脂肪酸的含量在治疗过程中的某个时间点均呈明显的上升或者下降趋势。基于这一结果,我们推断下降的时间点有可能是发生疾病进展的时间点,这比临床影像学的观察早6-16周。结论：本研究建立了高通量和高灵敏的MALDI/NanoESI-FTICR MS方法,对人血清中的游离脂肪酸进行定性和定量分析,并分别考察了不饱和游离脂肪酸在健康、良性疾病、早期癌症和晚期癌症间的变化规律。我们的研究结果说明,血清游离脂肪酸作为肿瘤标志物不仅能有效地区别癌症人群、非癌症人群和健康人群,在癌症的早期临床诊断中具有巨大潜力；且可以有效的监测盐酸埃克替尼治疗晚期肺癌人群的疗效反应,更早的预测疾病进展。