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钆类磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)造影剂是MRI临床诊断中应用最广泛的造影剂，但近年来研究发现，肾源性系统性纤维化(NephrogenicSystemic Fibrosis，NSF)的发病可能与肾病患者注射钆类MRI造影剂有关，因此钆类MRI造影剂安全性的研究再次得到关注。N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine，NAC)能减轻造影剂引发的肾损伤，因此可能是潜在的抵御钆类MRI造影剂损伤的药物。钆类MRI造影剂对机体的损伤、NAC对机体的保护作用都是多方面的，因此需要一个系统性的研究方法来对其进行整体研究。代谢组学关注生物学终端代谢产物，是一种系统性、动态性的研究方法。核磁共振(Nuclear MagneticResonance，NMR)作为一种非破坏性检测技术，是代谢组学最重要的数据采集平台之一。本论文工作采用基于NMR的代谢组学方法，研究了以下内容: (1)尾静脉注射不同剂量（2 mmol/kg体重、5 mmol/kg体重）的Gd-DTPA后，对不同时间点（1天、2天、7天）大鼠尿液、血清及肾、肝、大脑、小脑组织极性相提取物中代谢物的变化进行研究。结果表明，Gd-DTPA造成了大鼠体内糖酵解、甘氨酸代谢、酪氨酸代谢、谷氨酸代谢等代谢通路的异常，大鼠出现高脂血症状以及肝肾组织内的细胞膜损伤。其中尿液中甘氨酸、血清中酪氨酸的代谢异常可能由Gd3+引发，血清中高脂血症症状并非由Gd3+引发。Gd-DTPA对大鼠的代谢影响与给药剂量、给药时间都具有相关性。 (2)对大鼠灌胃给药腺嘌呤3周，建立慢性肾衰(Chronic Renal Failure，CRF)模型，CRF模型建立10天后，对大鼠尿液、血清及肾、肝、大脑、小脑组织极性相提取物中代谢物的变化进行研究。结果表明，与对照组相比，CRF组大鼠血清中脂蛋白增加，可能是由于脂蛋白脂肪酶及肝脂酶的表达下调导致的。肾脏中可能是由于大鼠肾小球、肾小管严重损伤，导致渗透压调节剂受到扰动。肝脏内乙醇代谢加速，肝内耗氧量上升，葡萄糖无氧代谢增加，糖原含量降低。大脑及小脑中谷氨酸增加，γ-氨基丁酸减少，大鼠中枢神经系统可能受损，大鼠出现焦虑不安、自闭等症状。 (3)慢性肾衰大鼠在NAC保护下，尾静脉注射Gd-DTPA（2 mmol/kg体重）后，对大鼠尿液、血清及肾、肝组织极性相提取物中代谢物的变化进行研究。结果表明，NAC对Gd-DTPA引发的慢性肾衰大鼠体内肠道菌群代谢、甘氨酸代谢、尿素循环代谢、犬尿氨酸代谢、组氨酸代谢、谷氨酸代谢、一碳代谢等代谢紊乱以及高脂血症状、肝细胞膜损伤具有改善作用，其中对肠道菌群代谢、组氨酸代谢、一碳代谢、肝细胞膜损伤的改善可能是针对Gd-DTPA引发的代谢紊乱的，而对甘氨酸代谢、尿素循环代谢、高脂血症状的改善可能是具有普适性的。 本论文工作通过基于NMR的代谢组学方法为Gd-DTPA的安全性、慢性肾衰的生物效应，NAC预防Gd-DTPA引发损伤的研究提供了整体性的认知。