代谢组学方法是上世纪90年代中期发展起来的一门新学科，它借助高通量、高灵敏度与高精确度的现代分析技术，分析细胞、组织和生物体液中内源性代谢物的整体组成，并通过代谢物复杂的、动态的变化，辨识和解析被研究对象的生理病理状态。本文将核磁共振代谢组学方法应用于两种代谢性疾病的研究中，甲状腺功能亢进是一种代谢性增强的疾病，Wilson病(Wilsons disease，WD)是机体内对铜代谢不足导致铜在体内大量积累的疾病。运用核磁共振代谢组学研究方法，分析两种代谢性疾病所导致的代谢改变，寻找了甲亢和Wilson病的特征代谢物。对甲亢疾病的研究中，进一步分析了家族性甲亢的代谢差异。对Wilson病的研究中，综合探讨了Wilson病早期、模型期以及青霉胺药物干预后的代谢差异，为Wilson病的早期诊断和治疗以及药物疗效的评价提供科学依据。本论文的主要内容归纳如下：　　 一、简要介绍了基于NMR的代谢组学方法及其应用。概述了NMR代谢组学方法在疾病研究方面的进展。　　 二、总结并分析NMR代谢组学中常用的生物样品的处理方法，主要包括血液、尿液和生物组织样品。讨论这些生物样品的理化性质、内源性代谢物、样品的采集、保存以及实验样品的配制等。　　 三、应用高分辨液体1H NMR谱学结合模式识别方法，研究了甲亢患者的血清和尿液。结果表明，与正常人相比，甲亢患者血清中，胆碱、葡萄糖、三甲胺等物质的含量升高，而VLDL、LDL、胆固醇等脂质，以及乳酸、糖蛋白、丙氨酸等代谢物的含量下降；甲亢患者尿液中的葡萄糖、柠檬酸、牛磺酸以及肌氨酸等代谢物的含量升高，而马尿酸、TMAO、甲酸、琥珀酸等代谢物的含量下降。由于甲亢疾病有一定的家族遗传性，进一步研究了家族遗传性甲亢代谢差异，寻找家族遗传性甲亢的代谢改变。　　 四、应用高分辨液体1H NMR谱学结合多元数据分析方法，研究了Wilson病模型大鼠早期、模型期以及青霉胺药物干预后代谢变化。WD模型组中，血清中的乳酸、肌酸、肌酐、亮氨酸、异亮氨酸含量显著升高，葡萄糖、TMAO、肌醇和甘氨酸等物质的含量下降；WD组尿液中，丙酮、肌酸、肌酐以及三羧酸循环中间产物以及酮体物质的含量升高，葡萄糖、甘氨酸的含量下降。血清中显著升高的乳酸和尿液中的大量增加的乙酸表明Wilson病导致糖代谢和能量代谢的紊乱。尿液中增加的酮体物质，改变的丙氨酸和葡萄糖表明WD大鼠中肝脏受到了损伤。血清和尿液中显著升高的肌酸和肌酐是肾脏受损的标志。血清和尿液中胆碱及其代谢产物甜菜碱含量的减少表明胆碱代谢发生了紊乱。与WD模型组相比，青霉胺干预后大鼠的代谢发生了显著的变化。这些改变表明药物干预后WD大鼠的受损各项功能有一定程度的恢复。此外，我们还研究了WD病早期代谢显型，发现了WD早期的特征代谢物。这些研究结果表明，基于NMR代谢组学分析方法在疾病的研究中能够提供更加深入的信息，有广泛的应用前景。