目的:神经管畸形是中枢神经系统最严重的先天性畸形之一。为了寻找更具特异性和敏感性的母体血清生物标记物用于对神经管畸形进行无创性产前诊断,本研究筛查了正常孕妇和神经管畸形孕妇血清中表达差异的蛋白质。方法:本研究收集了37例神经管畸形的孕妇为病例组,38例正常的孕妇为对照组,于清晨空腹抽取病例组和对照组孕妇外周静脉血5ml后静置离心,抽取上层血清。应用ITRAQ技术对病例组和对照组孕妇的血清进行差异蛋白组学分析,对表达差异的蛋白进行生物信息学分析。利用ELISA方法对表达差异的蛋白进行验证,检测其在血清中的表达水平。最后,通过支持向量机建立神经管畸形的疾病诊断模型,并计算受试者操作特性曲线评估模型用于神经管畸形诊断的敏感性和特异性。结果:利用ITRAQ技术筛选出113种蛋白在神经管畸形孕妇血清中差异表达,其中23种蛋白的表达差异倍数在1.5倍以上。在对这23种蛋白进行生物学信息分析过程中,我们发现补体系统在神经管畸形中起着重要作用,并且在KEGG通路和PPI分析中最为富集。我们采用ELISA方法对5种补体蛋白(C1QA、C1S、C1R、C9和C3)进行了验证。C3在23-33周和33-40周病例组中的表达显著下调,而C9仅在23-33周病例组中的表达显著下调。C1QA、C1S、C1R的表达略上调,但差异无统计学意义。利用SVM分类器对验证结果进行了分析,改进后的SVM疾病预测模型的准确率高达75%,ROC曲线计算其灵敏度为83%,特异度为50%。结论:基于母体血清补体因子建立的疾病预测模型可以作为神经管畸形无创产前诊断的一种方法。本研究首次建立了基于ITRAQ筛选神经管畸形孕妇血清差异蛋白的SVM疾病预测模型,是一个跨学科的实验数据分析过程,为今后的研究和临床数据分析提供了一种更有效的方法。