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本发明提供了一种用于诊断甲状腺功能异常的生物标志物、试剂盒及其应用。本发明通过差异筛选、集成特征选择算法(EFS)、ROC分析等生信分析方法,得到了用于诊断甲状腺功能亢进症的补体C4?A,C3/C5转化酶,谷胱甘肽过氧化物酶3,L?精氨酸,L?脯氨酸和L?谷氨酸6种生物标志物,以及用于诊断甲状腺功能减退症的的载脂蛋白L1,α?胰蛋白酶抑制剂重链H4,激肽原?1,可的松,皮质醇,L?苏氨酸6种生物标志物。基于本发明的生物标志物,可以构建相应的试剂盒和诊断设备,用于精准诊断甲状腺功能异常。