普通城市人群通过膳食、呼吸等途径面临着砷暴露的风险,尽管尿砷广泛应用于人群砷暴露的风险评估,但是尿砷含量并不能反映个体受砷暴露后机能改变的状况.本研究的目标是利用高通量的代谢组学手段探讨普通城市人群砷暴露后代谢指纹谱的变化,筛选合适的暴露效应标志物,并研究砷暴露对代谢系统的影响.我们利用液相色谱-电杆耦合等离子体质谱测定了尿液中各种形态砷(包括无机砷和有机砷)的浓度,利用超高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱采集人群的尿液代谢指纹谱,结合PLS-DA等化学计量学方法对数据进行主成分分析.我们发现,所建立的模型可以很好的区分低暴露组和高暴露组.矫正年龄、BMI、抽烟和饮酒状态后,我们获得了5个潜在的生物标志物：睾酮、马尿酸、N-乙酰基-N-2-甲酰-5-甲氧基犬尿氨酸(AFMK)、丝氨酸和鸟嘌呤,这些标志物表明砷暴露会引起机体的内分泌失调和激活氧化应激反应.由睾酮、马尿酸和鸟嘌呤组成联合标志物的诊断模型的曲线下面积(AUC)为0.91,灵敏度和特异性分别为88％和80％.我们首次成功地将代谢组学技术和化学计量学方法应用于普通人群的砷暴露研究,这种基于组学(代谢组学、蛋白质组学和基因组学)的策略也可以推广应用于其他污染物的人群暴露研究.