代谢组学研究机体整体水平的代谢状况,通过揭示其变化规律来反映疾病和药物作用下所发生的一系列生物学事件,已成功应用于阐明疾病代谢特征及药物作用机制的研究中。本论文采用基于色谱-质谱联用的代谢组学技术,以2型糖尿病和类风湿性关节炎为研究对象,围绕2型糖尿病的动态发展过程和类风湿性关节炎的代谢紊乱,及其相应治疗药物小檗碱和益肾蠲痹丸的作用机制展开深入地研究。1)首先,建立了基于UPLC-MS和GC-MS的血清代谢组学分析方法,并应用于糖调节正常、糖调节受损和2型糖尿病患者的血清代谢谱分析。结果发现随着糖耐量受损程度的加剧,由正常组到糖调节受损组、再到2型糖尿病组的血清代谢谱型呈现出逐步变化的过程,糖调节受损组属于代谢疾病中间状态。方差分析发现多种代谢物在三组间存在着显著性差异,糖调节受损和2型糖尿病的代谢紊乱主要涉及糖、脂、氨基酸的代谢紊乱和氧化应激,这些紊乱的代谢途径可能与2型糖尿病的发生发展密切相关。2)将非靶标代谢分析与靶标代谢分析相结合研究了小檗碱治疗2型糖尿病的作用机制。结果发现2型糖尿病患者经小檗碱治疗3个月后,血清中游离脂肪酸的浓度较治疗前显著降低,并且与安慰剂组比较有统计学差异。小檗碱主要通过降低患者体内高水平的游离脂肪酸、改善糖脂代谢、减轻胰岛素抵抗来发挥治疗2型糖尿病的作用。3)以UPLC-MS和GC-MS为分析平台,研究了类风湿性关节炎患者的血浆代谢特征。发现患者体内的代谢紊乱主要涉及肌醇磷酸代谢、脂代谢、氨基酸代谢、糖代谢、抗坏血酸代谢、胆固醇代谢和乙醛酸循环。应用ROC曲线对差异代谢物的诊断准确性进行了评价,结果发现肌醇、甘油酸和乙醇酸的诊断效果最佳,它们有可能成为类风湿性关节炎早期诊断预警或评价药物治疗效果的重要参考指标。4)以UPLC-MS和GC-MS为分析平台,研究了益肾蠲痹丸对不同中医证型类风湿性关节炎(痹证)大鼠血浆代谢特征的影响,阐明药物的作用机理。结果发现益肾蠲痹丸能明显修复由去势法制作的肾虚痹证大鼠的体内代谢紊乱,对胶原诱导性(CIA)痹证、羟基脲法制作的肾虚痹证和利血平法制作的脾虚痹证的病理代谢均没有明显的改善作用；益肾蠲痹丸主要通过抑制炎症反应、降低氧化应激、调节异常的氨基酸代谢、磷脂代谢、肌醇磷酸代谢以及胆固醇代谢多靶点的起到抗肾虚型类风湿性关节炎的作用。