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[目的]本研究采用基于核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)的代谢组学研究方法,比较E型慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)、M型COPD吸入噻托溴铵治疗3月前、后及与正常对照组的血清代谢谱,筛选血清代谢标志物并探讨其临床应用价值。[方法]选择昆明医科大学第一附属医院住院部及门诊2015年10月至2016年10月符合试验要求的E型COPD患者(10例)、M型COPD患者(10例)及体检中心正常健康人(10例),收集E型、M型稳定期COPD治疗前、后及正常对照组空腹血清标本,应用1H-NMR技术对各组血清标本进行代谢组学分析。将原始数据导入SIMCA-P+软件进行分析,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘判别分析(Partial Least Square Discriminant Analysis,PLS-DA)进行建模,通过变量权重值(variable importance for projection,VIP)分析,初步筛选对组间差异贡献最大(VIP>1.0)的化学位移。进一步应用对筛选出的化学位移进行单变量分析,最终筛选出差异倍数大于2且差异具有统计学意义(P<0.05)的化学位移,结合国内外研究,代谢谱峰指认识别软件(chenomx NMR suite software)对代谢物进行指认,得到符合要求的代谢标志物。[结果]1..E型COPD吸入噻托溴铵治疗前、后组分别与正常对照组血清代谢物对比:模式识别分析所建立模型能将两组显著区分。E型COPD患者吸入噻托溴铵治疗前组与正常对照组血清代谢物对比检出18种代谢物,E型COPD患者吸入噻托溴铵治疗后组与正常对照组血清代谢物对比检出12种代谢物。鸟氨酸、L-脯氨酸、2-羟基异丁酸酯、乳酸、脂质在吸入噻托溴铵治疗前降低,治疗后升高;而脂蛋白、苯丙氨酸、色氨酸在治疗前浓度升高,治疗后浓度降低,其他无变化。2.M型COPD吸入噻托溴铵治疗前、后组分别与正常对照组血清代谢物对比:模式识别分析所建立模型能将两组显著区分。M型COPD患者吸入噻托溴铵治疗前组与正常对照组血清代谢物对比检出21种代谢物,M型COPD患者吸入噻托溴铵治疗后组与正常对照组血清代谢物对比检出18种代谢物。D-葡萄糖在吸入噻托溴铵治疗前降低,治疗后升高;而L-缬氨酸在治疗前浓度升高,治疗后浓度降低,其他无变化。3.E型COPD患者治疗后与治疗前血清代谢物对比:模式识别分析所建立模型能将两组显著区分。检出9种代谢物,其中L-丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、柠檬酸、乳酸、吡哆醇琥珀酸浓度在治疗后组降低,胆碱、吡哆醇浓度升高。4.M型COPD患者治疗后组与治疗前组血清代谢物对比:模式识别分析所建立模型能将两组显著区分。检出4种代谢物,其中色氨酸、肌苷酸、丙酮浓度在M型COPD治疗后组降低,鸟氨酸浓度升高。[结论]通过基于核磁共振的代谢组学研究方法,利用代谢谱所建立的模型可较好区分E型、M型COPD患者与正常对照组,E型COPD患者吸入噻托溴铵治疗前、后组,M型COPD组患者治疗前、后组血清代谢普。不同影像学分型的COPD患者血清代谢谱在治疗前、后存在显著差异,且两组存在特异性变化的代谢物在治疗后均有向正常人靠拢趋势,但噻托溴铵对E型COPD患者的代谢效果更明显,检测相关代谢物浓度有望实现COPD个体化治疗。