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背景:痛风是单钠尿酸盐沉积在骨关节、肾脏和皮下等部位,引发的急、慢性炎症和组织损伤,与嘌呤代谢紊乱及(或)尿酸排泄减少所致的高尿酸血症直接相关。但痛风具体的发病机制,至今尚未完全明确。目前临床上常用关节液尿酸盐结晶检测、血尿酸水平、炎性反应指标如血沉、C反应蛋白等来辅助痛风的诊断,但这些指标敏感性或特异性仍不够理想,进一步探索痛风的发病机制及诊断标记物具有重要的意义。代谢组学为探索疾病发病机制及诊断标记物的重要工具。目前常用的代谢组学分析方法有核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)、气相色谱-质谱(gas-chromatography-mass spectrometry,GC-MS)、液相色谱-质谱(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)等,近年来已在痛风的研究中取得一定的成果。超高效液相色谱四极飞行时间质谱分析(ultra-performance liquid chromatograph quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF/MS)是一种新型的代谢组学分析方法,具有快速、高分辨率、高灵敏度等优点。但是目前运用UPLC-Q-TOF/MS技术分析痛风代谢组学的研究较少。目的:本研究旨在通过UPLC-Q-TOF/MS技术进行痛风患者血清代谢组学分析,寻找潜在的生物标志物及探讨其发病机制。方法:通过UPLC-Q-TOF/MS技术对31例痛风患者和31例健康对照者的血清进行分析。采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least square-discriminate analysis,OPLS-DA)检测两组间的差异化合物。描绘聚类热图反映差异化合物在两组间的相对含量及两组样本的聚类效果。然后通过与人类代谢组数据库(Human Metabolome Database,HMDB)匹配,鉴别出特定的代谢物。使用受试者工作特性(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析差异代谢物在痛风诊断中的效能。此外,通过代谢通路分析探讨与疾病相关的异常代谢通路。结果:痛风组与对照组血清中共检测到9192种化合物。以变量投影重要性(variable importance projection,VIP)>3为筛选条件,得到两组间显著差异化合物138种。聚类热图结果显示两组间差异化合物的相对含量存在明显差异,两组样本聚类较好。通过与HMDB匹配和鉴定得到特定的差异代谢物91种。ROC曲线分析结果表明,曲线下面积(area under the curve,AUC)值大于0.8的差异代谢物共有10种,其中4-羟基三唑仑、尿酸、胆红素的AUC值较高。代谢通路分析结果表明,差异代谢物参与初级胆汁酸合成、嘌呤代谢、甘油磷脂代谢、糖基磷脂酰肌醇-锚定生物合成、卟啉和叶绿素代谢、精氨酸和脯氨酸代谢,其中初级胆汁酸合成受影响最大。结论:痛风患者的血清代谢谱与健康对照者存在明显差异。除尿酸外,胆红素等对痛风的诊断效能较高,可能为痛风潜在的诊断标记物。初级胆汁酸合成、嘌呤代谢、甘油磷脂代谢、糖基磷脂酰肌醇-锚定生物合成、卟啉和叶绿素代谢、精氨酸和脯氨酸代谢紊乱与痛风相关,其中初级胆汁酸合成与痛风最为相关,为探索痛风发病机制提供新的线索。