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目的：急性移植物抗宿主病(acute graft-versus-host disease, aGVHD)是异基因造血干细胞移植后并发症之一,发病率在10～50%,致死率高达75%,严重影响了移植效果和术后生存率。数十年来,aGVHD的临床诊断主要根据累及器官损伤程度的判断和组织活检结果,容易造成病情误判和延误。目前,能够在临床上广泛应用的无创、快速和准确诊断和早期诊断尤为缺乏。本研究旨在探索aGVHD的血清生物标志物,例如细胞因子、生化指标、microRNA和血清多肽对疾病发生发展的临床意义,从而找到无创、快速和准确预警和诊断aGVHD的方法或生物学模型。方法：我们定点连续收集了2012-2014年在解放军总医院血液科接受异体造血干细胞移植发生aGVHD和未发生aGVHD (non-GVHD)共45例患者移植全过程动态血清。在第一部分,我们检测了移植过程中发生aGVHD和未发生aGVHD (non-GVHD)患者血清中8种细胞因子(IL-8, IL-10, CD40L, TNF-α, MCP-1, MIP-1α, RANTES和LIGHT)和19种生化指标的动态变化,寻找各指标两组间差异和动态差异。第二部分,我们使用MicroRNA芯片检测了发生aGVHD患者在+7天和发病时,以及未发生aGVHD患者在+7天和+28天的血清MicroRNA水平,寻找MicroRNA对aGVHD发生的临床意义,并使用实时定量PCR技术对其进行了验证。第三部分,我们使用基质辅助解析电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF-MS)检测发生aGVHD和未发生aGVHD患者移植过程中血清多肽谱的差异,探索aGVHD发生发展中血清多肽的变化。第四部分,我们联合前三部分预选出的四种血清参数,尝试建立多种参数联合预警aGVHD的模型。结果：第一部分,我们的数据显示aGVHD患者和non-GVHD患者血清细胞因子和生化指标水平有显著差异(双侧检验p<0.05),通过二元Logistic回归,移植后+7天和+14天时血清细胞因子和生化指标建立的模型,能够提前预测Ⅱ-Ⅳ度aGVHD的发生,阳性预测率和阴性预测率都超过90%。第二部分,MicroRNA芯片结果显示aGVHD患者移植后+7天miR-411水平显著降低,通过实验组(n=18)芯片筛选和验证组(n=38) Real-time PCR的验证,+7天时建立的aGVHD预警模型包括2种microRN A(miR-26b和miR-374a), ROC曲线下面积为0.931, aGVHD发生时建立的诊断模型包括3种microRNA(miR-28-5p,miR-489和miR-671-3p),ROC曲线下面积为0.961。第三部分,质谱数据显示aGVHD和non-GVHD患者血清多肽谱有所不同,通过差异峰建立aGVHD (Ⅰ～Ⅳ)和重度aGVHD (Ⅱ～Ⅳ)预警模型,对aGVHD (Ⅰ～Ⅳ)的预警模型准确度移植前为77.8%,移植后为90.6%；对重度aGVHD (Ⅱ～Ⅳ)的预警模型准确度移植前为准确度88.57%,移植后为92.13%。第四部分,我们使用前面三部分预选出的四种血清参数在+7天时建立aGVHD预警模型,miR-26b和血清多肽入选方程,模型敏感为94.70%,特异性为89.50%,准确率为92.10%。结论：aGVHD发生发展影响着血清中细胞因子、生化指标、microRNA和血清多肽的变化,使其成为aGVHD相关血清生物标记物。aGVHD发生前血清各参数就已发生变化,使得预警aGVHD成为可能。通过对aGVHD患者和non-GVHD患者血清中这些指标差异比较和变化监测,我们建立的模型能够提前1-2周预测Ⅱ-Ⅳ度aGVHD的发生,阳性预测率和阴性预测率超过90%,同时,血清中aGVHD相关生物标志物的检测,为aGVHD临床诊断提供了无创、快速和准确诊断的新方法。