SIMC生殖医学中心介绍代谢组学在PCOS不同代谢物中的应用

时间:2021-12-25 12:36 来自: 生殖中心

  SIMC生殖医学中心介绍代谢组学在PCOS不同代谢物中的应用

  1、血清:采用 GC-MS分析PCOS患者血清,结果显示PCOS的特征改变是氨基酸、碳水化合物、类固醇激素、脂质和嘌呤代谢紊乱,其中总胆固醇、尿酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和苏氨酸改变最为显著。此外已有研究证实,健康育龄期女性体内高尿酸水平会导致无排卵机率增加、心血管疾病风险增高。据此推测,尿酸水平的升高可能与PCOS的排卵功能障碍有关,这从另一角度阐明了PCOS排卵障碍的机制。

  此外,在心肌细胞中,高尿酸可导致心肌细胞胰岛素抵抗、糖代谢受抑制[20],这可能是PCOS患者并发远期心血管疾病的原因。因此,控制PCOS患者尿酸水平,可能会降低PCOS远期并发心血管疾病风险。基于LC-MC对PCOS患者血清分析显示:PCOS患者代谢异常主要集中在脂质代谢、肉碱代谢、雄激素代谢及胆汁酸代谢,在该研究中,PCOS患者血清胆汁酸水平下降是不同于以往的新发现,这可能是PCOS患者脂代谢异常的病因;此外,胆汁酸的代谢异常可能是PCOS患者的糖代谢紊乱及远期并发糖尿病风险增高的另一潜在病因。

  2、尿液:采用GC-MS分析PCOS患者尿液显示,PCOS尿液代谢物主要集中在短链脂肪酸、游离脂肪酸、氨基酸和其他四类,其中除琥珀酸水平下降外,其余代谢物均上升,琥珀酸水平的改变与卵泡液中相一致;此外有研究表明,琥珀酸作为三羧酸循环的重要中间物,与琥珀酸受体相结合,可改善糖尿病患者的骨代谢紊乱。因此,我们推测,PCOS患者在低水平琥珀酸情况下,远期并发骨质疏松、骨折等风险增高。采用LC-MC分析显示,PCOS尿液中显著改变的代谢物为芳香杂环化合物、氨基酸和肽、脂类及其他四类,其中大部分芳香杂环化合物含量是下降的(尤其是尿胆素),而氨基酸和肽类表达则升高(尤其是苯丙氨酸);此外,该研究还发现了2种新的PCOS尿液生物标志物:葡萄糖醛酸睾酮和11α-羟孕酮。与血睾酮不同的是,尿睾酮已为最终代谢产物,不会再发生其他的代谢改变,因此尿睾酮可用来评价雄性激素发生确切变化。

  3、卵泡液:有研究者对PCOS患者与正常人群卵泡液进行了代谢组学分析,结果显示,PCOS患者卵泡液中显著升高的有脂肪酸、3-羟基壬基肉碱、20-碳五烯酸及甾体激素、去氧皮质酮、苯丙氨酸和亮氨酸,而生物活性脂类、溶血磷脂酰胆碱、植物碱及溶血蛋白则显著降低,其中苯丙氨酸和亮氨酸这两种功能氨基酸在控制胰腺分泌及激活雷帕霉素靶蛋白受体上有重要作用。此外,有研究发现,维生素B6代谢相关代谢物在PCOS卵泡液中显著改变。维生素B6的代谢在糖原和氨基代谢的途径中起作用,并参与神经递质的合成,这同时揭示了PCOS糖代谢紊乱的另一潜在途径。另有研究者基于NMR发现,在众多不孕患者当中,有PCOS疾病的患者卵泡液与正常对照组卵泡液有显著差异,主要表现为乙酸、β-羟基丁酸、亮氨酸、苏氨酸和乳酸水平下降,葡萄糖、肌酸和甘油的水平上升,而这些改变大多与卵泡液内能量代谢相关,提示异常的能量代谢可能干扰卵泡功能、影响卵母细胞成熟、降低PCOS患者妊娠率、增加不孕率。

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