人体头发由于其采样无创性、时序性、长效性和易于保存等优点,在疾病的长期监测、疾病进程和发病机制研究方面具有独特优势,越来越受到研究者的关注。已有头发代谢组学技术应用到疾病的诊断和发病机制的研究中,但相关研究报道还不多,因此,建立灵敏、可靠的头发代谢组学分析技术,对于拓展头发在疾病研究中的作用有着十分重要的意义。本论文以头发为研究对象,重点突破头发前处理技术,充分富集不同类型内源性化合物,建立涵盖脂质代谢、激素代谢网络核心代谢物的头发靶向脂质代谢组学分析技术,并应用于罕见的库欣病临床头发样本,准确、高效地分析头发的代谢物轮廓,探索与疾病相关的潜在生物标志物,为临床诊断和预后评价提供无创的监测指标信息。针对人体头发中的脂质化合物,优化了头发洗涤试剂、提取方法和片段长度,建立了简便易行的前处理方法:采用植物香波-正己烷对头发进行洗涤,晾干后剪碎成5mm片段,采用氯仿-甲醇浸提法,从30mg头发中同时提取鞘脂、甘油酯和甘油磷脂类化合物,采用高效液相色谱-三重四极杆质谱联用分析技术靶向表征头发中鞘脂类化合物,并对检测到的鞘脂类化合物进行定量分析;采用高效液相色谱-高分辨质谱联用技术对头发甘油酯和甘油磷脂类化合物进行表征,并对检测到的脂类化合物同时进行定量分析。对所建立的方法进行了方法验证,对于鞘脂化合物,线性范围为0.50-160pmol/mg或0.05-16pmol/mg,线性相关系数r值均大于0.99;定量限(LOQ)为 0.05-0.50 pmol/mg,检测限(LOD)为 0.0125 pmol/mg;日内精密度均小于14.9%,日间精密度均小于16.7%,准确度在80.2-119%之间,提取回收率在79.6-104%之间,基质效应在80.5-119%之间。对于甘油酯和甘油磷脂化合物,线性范围为0.50-100 pmol/mg,线性相关系数r值均大于0.99;定量限(LOQ)为0.50 pmol/mg,检测限(LOD)为0.125-0.25 pmol/mg;日内精密度均小于20.1%,日间精密度均小于17.3%,准确度在80.0-120%之间,提取回收率在80.7-99.9%之间,基质效应在86.9-118%之间,验证结果表明所建立分析方法能够满足人体头发中脂质类化合物分析要求。将所建立的方法应用于不同性别的人体头发样本,成功表征了 32种鞘脂类化合物、72种甘油脂类化合物和2种甘油磷脂类化合物,并测定了含量,发现了性别相关的29种差异性化合物,并探究了头发发干至发梢方向各类内源性脂质化合物含量的变化趋势。针对人体头发中的激素化合物,优化了洗涤试剂、提取方法和片段长度,建立了简单易行的前处理方法:采用植物香波-正己烷对头发进行洗涤,晾干后,剪碎成5mm片段,采用甲醇18小时浸提法,从30mg头发中提取激素化合物。优化了课题组已建立的血浆激素超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用分析方法,增加激素化合物的分析通量由20种至28种。对所建立的激素分析方法进行了方法验证,线性范围为0.25-100 pg/mg或0.05-20 pg/mg,线性相关系数r值均大于0.99;定量限(LOQ)为 0.05-0.25 pg/mg,检测限(LOD)为 0.05-0.1 pg/mg;日内精密度均小于 17.9%,日间精密度均小于16.5%,准确度在79.5-115%之间,提取回收率在77.1-106%之间,基质效应除醛固酮(127-134%)和17-OH PROG(67.6-72.%)外,其余化合物在81.5%-119%之间,方法验证结果表明所建立方法能够满足人体头发中激素类化合物的表征和定量分析要求。将所建立的方法应用于不同性别的人体头发样本,成功表征了 17种激素化合物,并测定了含量,发现了性别相关的5种差异性化合物,并探究了头发发干至发梢方向激素化合物含量的变化趋势。本论文将所建立的头发脂质组学分析技术应用于库欣病人与非库欣病对照组临床头发样本,在库欣病人头发中检测到17种激素、33种鞘脂、100种甘油酯、4种磷脂,按照投影中的变量重要性值(VIP)大于1,并同时满足T检验具有显著性差异的标准,共找到表征库欣病人与非库欣病对照组差异的40种潜在生物标志物,包括6种激素,3种鞘脂、31种甘油酯。库欣病头发脂质组学研究结果为今后深入研究该病的临床诊断新指标提供了有价值的数据,有可能对现有临床诊断模式起到互补作用,为临床有效治疗和预后判断提供无创的监测指标。