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背景:激素性股骨头坏死（glucocorticoid-induced osteonecrosis of the femoral head,GIONFH）是临床上致残率极高的疑难病和多发病。糖皮质激素（GCs）应用广泛,效果显著,但由于糖皮质激素副作用的存在,使需要长期或/和大剂量使用糖皮质激素的患者发生股骨头坏死的病例不断增加。2003年“非典”（SARS）的“激素疗法”虽然拯救了很多患者的生命,然而却也在病患身上留下了许多后遗症,其中GIONFH发病率高达53.5%。此次,面对新型冠状病毒肺炎（coronavirus disease 2019,COVID-19）疫情,糖皮质激素仍然是抗击重症感染、抢救危重症患者生命的重要武器,但我们同时也面临着发生GIONFH的风险。因此,如何预防GIONFH发生已受到国内外医学界的广泛关注。以中医“治未病”思想为指导,发挥中医药防治疾病的优势,在有效应用糖皮质激素治疗疾病的同时,探讨如何预防糖皮质激素导致的缺血性股骨头坏死等副作用的发生具有重要意义。骨蚀灵胶囊（gushiling capsule,GSLC）是一种传统的纯中药制剂,已临床应用多年,其主要成分含有丹参、川芎、三七等21种中草药。已有临床研究表明,骨蚀灵胶囊对GIONFH的治疗及其后遗症有明显疗效,且副作用较少。动物模型实验结果也表明,骨蚀灵胶囊能改善血脂代谢紊乱,早期降低血脂,从而减少GIONFH的发生率,延缓疾病的进展。然而,中药骨蚀灵胶囊的现代化研究的结果却十分有限,对其作用和作用机制的系统研究也很少。代谢组学是对细胞内源性和外源性代谢产物进行定量鉴定和定性分析,以揭示生物代谢产物的代谢途径与观察到的生理和/或病理变化之间的相对关系的方法。代谢组学已广泛应用于生物标志物的检测,药物疗效和发病机制的监测,肿瘤、心脏病和糖尿病等多种疾病的早期发现和临床诊断。特别是基于非靶向代谢组学的超高效液相色谱-串联质谱（ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UHPLC-MS/MS）分析方法可以获得全面的代谢变化信息,从而可以评估药物的疗效并探索其发挥作用的相关机制。然而,骨蚀灵胶囊防治GIONFH的作用效果及其机制的代谢组学研究尚未见报道。目的:本研究旨在建立GIONFH兔模型的血清代谢物谱,基于脂质代谢组学技术探索GIONFH兔早期血清代谢组学的生物标志物变化及其代谢途径,筛选出GIONFH的“危险因子”为GIONFH的早期监测、诊断和干预,提供新的参考和依据;此外,采用上述方法我们探索中药骨蚀灵胶囊防治兔GIONFH的效果及其代谢机制,筛选出其发挥作用的相关潜在生物标志物,并确定它们的代谢途径。方法:本研究通过制备GIONFH动物模型进行相关的实验研究,利用基于非靶向代谢组学的UHPLC-MS/MS分析方法对实验兔的血清样本进行脂质代谢组学轮廓分析。应用主成分分析（principal component analysis,PCA）对不同组的差异代谢物进行了概述。在多元统计学分析中,使用EZinfo 3.0软件进行比率分析、偏最小二乘判别分析（partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA）和正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA）,并且利用PLS-DA和OPLS-DA来筛选潜在的生物标记物,并初步识别出组间差异。HEML 1.0软件包被用于创建热图（heat map）,以显示差异代谢物的相对表达强度,并进行分层聚类分析。Metbra Analytist 3.0用于分析已识别的关键代谢物数据集的代谢路径。核磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）用于股骨头缺血性坏死的影像学表现检测。透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）用于观察股骨头骨细胞细胞核染色质、核仁、线粒体、溶酶体等超微结构变化。H＆E染色用于检测对照组、模型组、骨蚀灵胶囊组股骨头样本组织病理学变化。结果:（1）利用UHPLC-MS/MS采集不同时间点实验兔血清标本的脂质代谢轮廓,获得了不同时间点之间的代谢差异。主成分分析（PCA）结果表明,起始点和1周时的代谢谱之间存在着的分离,表明两者存在明显的代谢差异;偏最小二乘判别分析（PLS-DA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）也进一步证实了这一点。我们通过OPLS-DA分析,在起始点和1周时两个时间点鉴定出39种代谢物,主要包括磷脂和氨基酸。经受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve,ROC曲线）评估,以上模型具有良好的预测性能和准确性。使用HEML 1.0软件制作热图以全面分析差异代谢物,结果显示了代谢产物的显著聚类和相关性。利用Metabo Analyst 3.0进行生物途径分析揭示了8条主要代谢途径。最后,通过核磁共振成像（MRI）和透射电镜分别检测股骨头影像学和病理学变化,进行验证。MRI结果显示,起始点实验兔的股骨头未见明显异常信号,糖皮质激素干预3周后出异常的MRI信号,T2加权成像显示斑点状、细线状、不均匀高信号。透射电镜结果显示,在起始点股骨头骨细胞亚结构未见明显异常,糖皮质激素干预6周后,部分细胞出现胞质浓缩,胞体减小,细胞核深染,核膜不规则,局部碎裂,凋亡小体形成。（2）主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）的评分图显示对照组与模型组和骨蚀灵胶囊组（1、2和3周）代谢物之间存在着明显的分离趋势,但是对照组与骨蚀灵胶囊组（4、5和6周）的代谢物之间分离趋势明显减小。正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）评分图显示了模型组与骨蚀灵胶囊组（4、5和6周）之间代谢物存在显著差异,而骨蚀灵胶囊干预6周的代谢组学特征显示出与对照组相接近的趋势。在兔血清样品中我们鉴定出10种潜在的代谢物生物标志物,主要是磷脂,并证明其与GIONFH有关。苏木精-伊红（HE）染色和核磁共振成像（MRI）显示,骨蚀灵胶囊组股骨头坏死的病理改变和影像学表现好于模型组,这与血清代谢物谱变化相一致。结论:（1）本研究基于脂质代谢组学技术鉴定出了GIONFH兔早期血清代谢组学的生物标志物及其代谢途径,筛选出与早期GIONFH密切相关的“危险因子”,为GIONFH的早期监测、诊断和干预,提供了新的策略。（2）中药骨蚀灵胶囊通过将GIONFH紊乱的脂质代谢谱（主要涉及磷脂代谢）向正常水平调节,抑制细胞凋亡,从而发挥防治GIONFH的作用。我们还发现,这些代谢产物主要与体内甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、亚油酸代谢和α-亚麻酸代谢有关,这充分说明了骨蚀灵胶囊通过多途径、多水平、多靶点预防和治疗GIONFH的整体效果。（3）我们的研究首次使用非靶向代谢组学技术阐明了骨蚀灵胶囊在GIONFH兔体内的药理学代谢效应,为骨蚀灵胶囊在GIONFH中的防治作用及其代谢机制研究提供了新的视角,也为其在中医临床的广泛应用提供了新的科学依据。