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目的:探索百草枯(paraquat,PQ)中毒大鼠肺组织和肺泡灌洗液代谢改变,从代谢组学的层面阐明PQ中毒致大鼠肺损伤的作用机制,寻找用于PQ中毒病情评估的生物标志物和治疗靶点。方法:将SD大鼠随机分成NC(对照组),百草枯处理14天组和28天组,采用按45mg/kg剂量20%百草枯溶液稀释至1mL一次性灌胃处理的染毒方法建立PQ中毒动物模型,分别于染毒后14天、28天收集肺泡灌洗液样本和肺组织样本。取左下肺肺组织样本进行HE染色和MASSON染色以及蛋白免疫印迹验证肺损伤程度和肺纤维化水平。对肺泡灌洗液和肺组织样本进行代谢组学预处理后,采用UPLCQ-TOF-MS/MS代谢组学技术对样品进行代谢组学检测,采用UPLCQ-TOF-MS/MS仪器自带的布鲁克公司软件MetaboScape 3.0提取代谢组学数据并对代谢物进行识别,采用Metaboanalyst 4.0和SIMC-P 14.1对代谢组学数据进行PCA、OPLS-DA、T检验、聚类分析、差异代谢物筛选以及代谢通路分析。结果:与对照组相比,处理14天组大鼠肺部主要发生炎症损伤,伴有轻微纤维化;28天组纤维化进一步加重。炎性细胞因子IL-6和纤维化标志蛋白纤连蛋白(Fibronectin),胶原蛋白(Collagen)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)在14天组和28天组肺组织中表达上调。PCA和OPLS-DA分析显示NC组(对照组)、百草枯处理14天组和百草枯处理28天组的肺组织和肺泡灌洗液代谢轮廓存在显著差异。与对照组相比,以FC>1.5,P<0.05,VIP>1的标准,筛选出泛酸、脯氨酸甜菜碱、羟丁酰肉碱、8-羟基-7-甲基鸟嘌呤、富马酸、甲基丙二酸、L-2-羟基戊二酸、硬脂酸、棕榈酸、甘油醛、柠檬酸、α-酮异戊酸、亚磺酸、溶血磷脂酰胆碱PC(15:0)、L-胱氨酸、羟基肾上腺素在14天组和28天组肺组织中均存在差异,ROC分析提示8-羟基-7-甲基鸟嘌呤、氯化胆碱、甲基丙二酸、棕榈酸、泛酸、脯氨酸甜菜碱、硬脂酸、β-丙氨酸可作为诊断PQ诱导的肺损伤的生物标志物。通路分析显示氨基酸代谢、葡萄糖代谢、脂肪代谢、能量代谢与PQ致肺损伤相关。结论:PQ中毒致大鼠肺损伤以炎症反应和纤维化为主,PQ中毒大鼠肺组织和肺泡灌洗液的代谢特征发生明显改变,其中氨基酸代谢、葡萄糖代谢、脂肪代谢、能量代谢等代谢途径可能参与了PQ中毒致大鼠肺损伤的病理生理进程。