关键词:
辅助生殖技术
多囊卵巢综合症
代谢组学
卵泡液
胚胎培养液
摘要:
背景与目的多囊卵巢综合征(Polycystic ovary syndrome,PCOS)是一种复杂且常见的妇科内分泌疾病,为卵巢功能障碍综合征,具有高度异质性,其主要特征是雄激素过多和多囊卵巢(Polycystic ovary,PCO)形态,常伴有血脂异常、高雄激素血症、高胰岛素血症、氧化应激和不孕。代谢组学是结合基因组学、转录组学和蛋白质组学的一门新兴学科,它提供了对许多小分子内源性代谢物及其相关代谢途径更全面的认识。近年来,液相色谱-质谱(Liquid chromatography mass spectrometry,LC-MS)技术在代谢组学研究中得到了广泛的应用,与其他分析技术相比,LC-MS具有更广泛的质量范围、更大的分析通量和更优越的通用性。卵泡液(Follicular fluid,FF)来源于血浆及其分泌物,它含有多种卵母细胞生长和发育所必需的代谢物质。胚胎培养基的代谢谱分析是一种能快速、无创、敏感和临床适用的评估胚胎发育能力的一种潜在方法。研究表明,胚胎代谢的变化与胚胎质量和生殖潜能的差异相对应,对体外胚胎培养液与胚胎发育潜能相关性的代谢组学分析发现代谢组学较胚胎形态学在预测胚胎发育潜能上具有客观、全面、准确及无创等特点。近年来,一些应用代谢组学技术如核磁共振谱(Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy,NMRS)法和质谱(Mass spectrometry,MS)法检测 PCOS 患者卵泡液及胚胎培养液的研究已被报道,但文献的报道仅着眼于卵泡液或胚胎培养液,尚未有研究将两者结合起来。PCOS是一种具有高度遗传异质性的内分泌代谢疾病,其代谢紊乱是否在胚胎发育早期已有体现未见相关研究报道。目的:分析PCOS与非PCOS患者卵泡液及胚胎培养液差异性代谢物及其相关代谢通路,从代谢组学角度分析卵泡液与胚胎培养液代谢的联系,进一步结合胚胎实验室资料和临床结局寻找与PCOS患者代谢紊乱相关的潜在标志物,为进一步研究其相关发病机制提供理论帮助。方法1.选取由鹿特丹标准诊断为PCOS的不孕患者30例,另选取仅为女方输卵管因素不孕行体外受精-胚胎移植(In vitro fertilization-embryo transfer,IVF-ET)的非PCOS患者30例。收集所有患者取卵时第一管卵泡液及D3优质胚胎移植后剩余废弃胚胎培养液代谢物行非靶向超高效液相色谱-高分辨质谱仪(UHPLC-QE-MS)分析。2.对代谢物质谱分析得到的原始数据进行单变量及多变量统计分析并鉴定及筛选差异性代谢物质,使用KEGG和MetaboAnalyst工具进行相关通路分析,进一步对筛选出的相关通路进行拓扑分析及富集分析。3.结合临床资料对PCOS患者卵泡液差异性代谢物与实验室胚胎发育潜能指标进行Pearson相关性分析,进一步分析PCOS患者卵泡液及胚胎培养液差异代谢物对临床结局的预测能力,并寻找PCOS患者卵泡液及胚胎培养液差异代谢物之间的相关联系。结果***与非PCOS患者基本资料分析显示,PCOS组患者黄体生成素(Luteinizing hormone,LH)(11.15±6.45 mIU/ml vs 5.62±2.97 mIU/ml)、睾酮(Testosterone,T)(0.47±0.30 ng/ml vs 0.25±0.15 ng/ml)、不孕年限(4.66±3.03年vs3.67±1.97年)均高于非PCOS组(P<0.05),患者年龄、体质量指数、基础E2、窦卵泡数、HCG日雌二醇(Estradiol,E2)水平、HCG日孕激素水平、促性腺激素(Gonadotropin,Gn)使用天数及Gn总量两组差异无统计学意义(P>0.05)。PCOS组与非PCOS组两组患者的获卵数、双原核(2PN)受精率、2PN卵裂率、D3优质胚胎率、囊胚形成率及胚胎利用率无统计学差异(P>0.05)。两组患者平均移植胚胎数、种植率、妊娠率、分娩率、活产率及流产率等临床结局无统计学差异(P>0.05)。2.基于代谢组学结果的主成分分析(Principal component analysis,PCA)及正交偏最小二乘法-判别分析(Orthogonal projections to latent structures discriminant analysis,OPLS-DA)表明PCOS患者与非PCOS患者卵泡液及胚胎培养液代谢图谱分离趋势明显,有显著差异,OPLS-DA置换检验结果表明模型具有良好的稳健性,不存在过拟合现象。***与非PCOS患者卵泡液显著性差异代谢物主要有1 1种,其中水平下调的差异代谢物7个,分别为L-棕榈酰肉碱、溶血磷脂酰乙醇胺(16:0/0:0)、亚油酰基肉碱、反式-2-十六烯酰肉碱、