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2型糖尿病是一种典型性代谢类疾病,它的发生发展主要引起机体多器官多系统的代谢紊乱。本研究主要利用基于NMR、GC-MS和LC-MS技术的代谢组学平台对多中心获得的2型糖尿病人群和对应健康人群的尿液和血浆(67例2型糖尿病病人尿液样品和60例对应健康人尿液样品;67例2型糖尿病病人血浆样品和100例健康人群血浆进行代谢组学研究)进行系统代谢组学分析,并结合多种模式识别分析方法进行差异性代谢物的发现与鉴定,并兼顾ROC曲线判别辨识代谢生物标记物,此外整合运用多个生物信息学分析方法和代谢组学数据库检索对已鉴定的差异性代谢物进行代谢通路关联重建,最后定量表征代谢通路的变化规律与2型糖尿病发生发展过程中的代谢机理的关联关系(见图1)。本研究从尿液样品中共发现与鉴定43个与2型糖尿病发生发展密切相关的差异性代谢物,其中包括2型糖尿病组及健康组尿液NMR代谢组分析鉴定的23个差异性代谢物,尿液GC/MS代谢组分析鉴定的8个差异代谢产物,尿液LC/MS正负离子扫描模式下共鉴定13个差异代谢产物(包括共性鉴定1个)。同理,血浆代谢组分析共鉴定30个具有显著性差异的内源性代谢物显著贡献健康组与2型糖尿病组的代谢区组,其中包括基于NMR的血浆代谢组学分析鉴定的19个差异代谢产物,基于GC-MS血浆代谢组学分析鉴定的13个差异代谢产物,并有两个代谢物是共性鉴定。进一步代谢通路分析结果初步证实2型糖尿病的发生发展伴随着多条代谢通路的紊乱,主要涉及糖酵解以及和其相关的糖代谢和氨基酸代谢、三羧酸循环及其相关的氨基酸代谢和有机酸代谢等、脂肪酸代谢通路等。总之,多维代谢组学研究有助于于我们从系统代谢角度推进2型糖尿病的诊断和病源机理解析;同时,初步证实本研究所建立开发的多维代谢组学研究平台具备深度的应用潜力,可应用于更广泛疾病的临床代谢组学研究。