结核是由结核分枝杆菌感染而引起的慢性传染病，可侵入人体各个器官，主要侵犯肺脏，称为肺结核病。中国结核病患病例数为世界第二，由于缺乏快速、精准的结核实验室鉴定手段，增加了结核病传播和耐药风险。由于代谢物的变化发生在DNA、RNA和蛋白质改变的下游，因此代谢组分析较之基因组、转录组和蛋白组，可更加及时、准确的反映人体健康状况和疾病的进展。呼吸系统感染患者由于肺脏组织病变后其代谢稳态被打乱，呼出气体中代谢物的谱图和浓度发生紊乱，可通过代谢组学手段分析氧化损伤和炎症反应等呼吸道内环境的改变。结核分枝杆菌及其感染引起的代谢反应可产生独特的代谢物特征图谱，患者的呼出气体代谢物可作为肺结核诊断的潜在标志物。
当前全球结核病的发病率和死亡人数居高不下，年WHO报告显示，在全球范围内，年估计有万人患有结核病，年设定的全球肺结核病发病率下降20%（实际下降9%）和死亡人数下降35%（实际下降14%）的五年目标还远远没有达到[1]。作为全世界肺结核病的高负担国家之一，我国对于肺结核病的早期诊断的研究一直在持续推进。新兴的代谢组学技术对代谢中间产物或代谢终点的小分子物质进行综合分析，已被越来越多地应用于疾病病理状态的研究。呼出气代谢组学（exhaledbreathmetabolomics）是代谢组学的一个特殊分支，主要通过分析患者呼出气体的特征对其病生理状态进行诊断和监测，快速无创的特点使其具有独特的应用前景。一、呼出气代谢组的概述近年来，组学技术已成为临床呼吸领域的基础研究工具。代谢物的变化发生在DNA、RNA和蛋白质改变的下游，因此代谢组分析较之基因组、转录组和蛋白组，可更加及时、准确的反映人体健康状况和疾病的进展。代谢组学可对研究对象中的所有代谢物进行定量分析，从而探究代谢物的变化与生理病理状态的联系，为人类疾病发病机制的研究以及疾病标志物的发现提供新思路[2-3]。呼出气体根据来源可分为外源性和内源性两大类，前者来源于机体摄取或吸入外部环境的物质，后者一般是人体细胞中碳水化合物代谢和脂类代谢以及氧化应激和细胞色素p肝酶的最终产物，也是肠道菌群有氧和厌氧发酵过程的最终产物，可储存于脂肪组织、血液和肺等不同部位，最后通过呼气过程呼出[4-5]。呼出气代谢组学属于代谢组学的分支，通常可由挥发性有机化合物（volatileorganic