生物样品(如血浆/血清)中蛋白质的组成非常复杂,并且蛋白质的浓度具有极大的动态范围,而疾病相关的蛋白质标志物通常以低丰度的形式存在于血浆中。因此,发展高分离效率、高灵敏度和高通量的蛋白质分级及鉴定方法对于发现蛋白质标志物是非常必要的。本文首先运用并发展了四种蛋白质分级及鉴定方法,然后综合运用这些方法以及生物信息学工具从动物模型和临床样品中发现了一些与糖尿病相关的血浆/血清蛋白质标志物。我们发现采用液相等电聚焦与二维液相色谱串联质谱联用的方法(LIEF-2D-LC-MS/MS),或者采用多维液相色谱二维液相色谱串联质谱联用的方法(MDLC-2D-LC-MS/MS)均可从十毫克级的酵母或血浆样品中鉴定数千种蛋白质。因此这两种方法都适合应用于血浆等复杂样品的蛋白质组学研究。采用凝胶分级与质谱联用的方法,我们从2型糖尿病模型大鼠及正常大鼠的血浆中共鉴定到13 206种蛋白质。采用减数蛋白质组学策略去除发育因素的影响之后,发现其中283种蛋白质的表达变化和糖尿病的发生相关。采用同样方法,我们对5例混合的非糖尿病人和5例混合的糖尿病人的血清样本进行了差异蛋白质组分析,发现补体系统的蛋白质成员在糖尿病人血清中的表达水平具有上调的定量偏好性,其中C3及其断裂片段(C3a和C3b)的上调表达得到了免疫印迹试验(Western blot)的进一步验证。因此,我们发现在糖尿病人的血清中可能存在着一定程度的补体激活过程,这一过程也许参与了糖尿病的发生发展。为了简化实验,使之适合大量样本的分析,我们将凝胶分级与质谱联用改为乙醇沉淀与质谱联用。经过对10例非糖尿病人和17例糖尿病人的血清样本进行分析,发现241种蛋白质在糖尿病人和非糖尿病人血清中的表达水平具有显著性差异。进一步分析发现其中6种与空腹血糖和餐后2小时血糖这两个临床指标有较强的相关性。综上所述,我们发展了四种可用于血浆/血清中低丰度蛋白质的分级及鉴定的方法,并且运用这些方法发现了一组糖尿病相关的血浆/血清标志物。我们的研究为糖尿病的病理生理学和诊断学研究提供了有较高价值的新线索,同时也为其它疾病的血浆/血清标志物的研究提供了值得参考的新方法和策略。