研究目的本研究的目的是建立基于GC-MS的血清和尿液代谢组学测试分析方法并应用此方法研究举重和中长跑运动员的代谢组学信息,通过比较两项目间以及两项目各自在赛前阶段性训练前、中、后期和单次不同负荷训练课前、后血清及尿液中代谢物组的差异,以验证代谢组学技术在运动医学领域应用的可行性并探寻运动训练引起机体整体代谢反应的规律和特征,从而为从代谢物层面上研究运动医学相关问题提供新的思路和方法。研究方法江苏省举重及中长跑男运动员各8名进行为期6周的赛前阶段性训练(包括准备期、基本期和调整期),另采用交叉实验设计选取训练周期内两次具有代表性的训练课,一次进行大负荷训练,另一次进行中低负荷训练。于赛前阶段性训练前、中、后期及单次大负荷和中低负荷训练课前、后分别采集血液和尿液样品并利用基于GC-MS的代谢组学技术进行测试分析,同时亦对血液RBC、HGB、HCT、血清BUN、CK、C、T以及尿常规进行常规生化测试分析。代谢组学数据经去噪、峰排列、峰对齐、峰面积校正、多元统计分析(PCA和PLS-DA)后利用NIST 2005质谱数据库进行特征代谢物鉴定。研究结果(1)建立了基于GC-MS的血清及尿液的代谢组学测试分析方法,该方法前处理简单,检测准确,且重复性,精密度、日内稳定性和冻融稳定性良好。(2)赛前阶段性训练前、中、后期举重和中长跑运动员血清和尿液代谢组学分析显示训练前期举重与中长跑两项目间血清中有D-核糖、丁酸和甘露糖等14种代谢物,尿液中有L-组氨酸、阿拉伯糖醇和D-葡萄糖酸等16种代谢物含量具有较大差异。训练前期至中期、中期至后期以及前期与后期比较举重运动员血清中有D-核糖、α-D-葡萄糖、β-D-葡萄糖等20种代谢物含量发生显著变化,尿液中有L-组氨酸、阿拉伯糖醇、丁酸等20种代谢物含量发生了显著变化,中长跑运动员血清中有甘氨酸、磷酸、D-肌醇等9种代谢物含量发生了显著变化,尿液中有肌酐、L-组氨酸、酪氨酸等6种代谢物含量发生了显著变化。(3)单次不同负荷训练课前、后举重与中长跑运动员血清及尿液代谢组学分析显示单次大负荷训练课后举重运动员血清中磷酸、α-生育酚、9,12-十八碳二烯酸、乙酸,尿液中肌酐、α-D-葡萄糖、D-吡喃葡萄糖、景天庚糖和β-D-葡萄糖含量发生显著变化;中长跑运动员血清中尿素、吡喃半乳糖、丙酸、肌醇、α-生育酚、硬脂酸、5,8,11,14,17-二十碳五烯酸和十四烷酸,尿液中琥珀酸和软脂酸含量发生显著变化;单次中低负荷训练课后举重运动员血清中9,12-十八碳二烯酸和肌醇含量显著下降,尿液中阿拉伯糖醇、景天庚糖和吡喃葡萄糖含量显著下降。中长跑运动员血清中磷酸、乙酸和硬脂酸显著下降,N-甲基尼克酰胺含量显著上升,尿液中软脂酸含量显著上升。研究结论(1)在对代谢组学数据进行多元统计分析时,PLS-DA模型优于PCA模型。(2)运动能引起包括糖类、氨基酸、游离脂肪酸、以及一些和糖原分解、糖异生、柠檬酸循环、尿素循环、酮体合成等相关的代谢物质发生变化,时间越久,负荷越大所引起的变化也越大。(3)不同项目(举重和中长跑)运动员血清及尿液代谢组信息存在较大差异(4)血清及尿液代谢组学的联合分析能为运动相关问题的研究提供更全面的信息(5)代谢组学信息与常规生化指标相比更敏感、更贴切,两者联合分析可为训练监控提供更全面、更可靠的信息。