项目文章 | Reprod Biol Endocrin发表南京医科大学第二附属医院钱云教授不孕症研究最新成果

2021-05-19 17:41:23, 小迈武汉迈维代谢生物科技股份有限公司

● 期刊：Reproductive Biology and Endocrinology

● 发表时间：2020.07

● 影响因子：3.5

前言

在我国,不孕不育症的发病率高达5%～10%。不孕不育并不是一种独立、单一的疾病，导致不孕不育症的病因包括男女双方全身性和生殖系统的多种病症：对于男性来说，一部分患者是因为性功能的问题—精子问题；女性的因素则比较复杂,主要包含卵巢功能、内分泌紊乱、输卵管功能障碍、子宫问题等。随着二胎的开放，不孕不育的研究也越来越受到关注和重视。

2020年7月23日，“Reproductive Biology and Endocrinology”杂志在线发表了南京医科大学第二附属医院钱云教授团队题为“Human follicular fluid shows diverse metabolic profiles at different follicle developmental stages”的研究论文。研究采用UPLC-MS/MS技术分析小卵泡（8–13 mm）和大卵泡（17–22 mm）的卵泡液代谢组学，探索卵泡液（follicular fluid，FF）在卵泡发育的不同阶段具有不同的代谢特征。迈维代谢为本研究提供了非靶向代谢组检测及分析服务。

卵泡液(FF)作为卵母细胞即时和必要的微环境，提供营养物质和生长因子，通过各种代谢产物的积累促进卵母细胞的生长、发育和活力。研究发现，FF成分的变化，如邻苯二甲酸盐，可能会影响类固醇生成能力或卵泡细胞的生存能力，从而改变卵巢激素的水平。此外，FF中高水平的棕榈酸与胞浆内精子注射(ICSI)后的阴性妊娠结局相关。因此，FF成分受代谢因素的影响显著，分析FF代谢产物可以揭示代谢产物与卵母细胞质量、胚胎发育和妊娠结局的相关性。

临床流行病学信息

26名参与者及其男性配偶的平均年龄为29.50±0.62岁，体重指数（BMI）为21.21±0.38 kg / m 2，基础血清促卵泡激素（FSH）为8.24±0.69 mIU / ml，并且抗苗勒管激素（AMH）为4.18±0.49 ng / ml。回收的卵母细胞数为13.27±1.24，卵母细胞成熟率为77.05±3.35（％）。这些参数均在正常范围内。在卵母细胞取回的那天，卵泡大小与FF体积相匹配。小卵泡为11.43±0.25mm，其相应的FF体积为0.73±0.04ml。大卵泡为19.43±0.20 mm，相应的FF体积为3.72±0.10 ml。

大小卵泡中FF的代谢差异

LC-MS/MS检测了52个卵泡液（26个小卵泡和26个大卵泡）中的的代谢物。结果表明，在ESI正离子模式下发现了980个复合信号，在负离子模式下发现了740个复合信号。PCA分数图显示，在ESI正离子模式和ESI负离子模式下，小卵泡和大卵泡之间均没有明显的分离。随后，为了更好地说明FF中的代谢变化，使用OPLS-DA来处理数据，该数据表现出良好的分离性（图1C）。这些物质通过VIP>1和p<0.05进行筛选，ESI正离子模式筛选到63种代谢物，ESI负离子模式筛选到23种代谢物（图1d）。通过搜索Metlin数据库，比较质量和保留时间的化合物信号，我们筛选出30种代谢物进行进一步分析（图1e）。此外，在每个参与者的小卵泡和大卵泡的ESI正离子和负离子模式下，在FF中匹配了总共1720种代谢物，发现26个参与者中有17个（65.38％）存在差异。

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图1.

KEGG途径富集分析表明，这30种代谢物主要集中在10个以酮体的合成和降解（p = 0.00994）和类固醇激素生物合成（p = 0.004891）为主的代谢途径中。丙酮作为主要的差异代谢物富集于酮体的合成和降解途径，在小卵泡FF中较在大卵泡FF中表达上调。与大卵泡FF相比，小卵泡FF中脱氧皮质酮(DOC)水平较低，脱氢表雄酮(DHEA)水平显著较高。甾体激素生物合成途径富集DOC和DHEA（图2）。

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图2.

从通过KEGG途径富集的代谢物中选择DOC和DHEA。对于DOC，AUC为0.8905，灵敏度为84.62％，特异性为88.46％。对于DHEA，AUC为0.8506，灵敏度为84.62％，特异性为57.69％。当将两种生物标志物组合在一起时，AUC为0.9349，灵敏度为88.46％，特异性为76.92％（图3）。

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图3.

差异代谢物与临床流行病学信息之间的相关性

小卵泡和大卵泡的FF均来自同一个体，因此，我们选择它们的比值(小卵泡代谢产物与大卵泡代谢产物的比值，即大卵泡代谢产物为对照组，小卵泡代谢产物为实验组)对30种差异代谢产物和一般临床指标进行比较。其中，卵巢功能状态的评价指标，如基础促卵泡激素/黄体生成素(FSH/LH)，与胸腺嘧啶正相关，与4-羧基-4-羟基-2-氧代丙酮负相关；AMH与胸腺嘧啶、脱氢表雄酮呈正相关；在触发日，加洛帕米、次黄嘌呤和4-羧基-4-羟基-2-氧代丙酮与孕酮水平负相关，而与胸腺嘧啶正相关。另外，促性腺激素（Gn）持续时间和Gn剂量均与谷胱甘肽（GSH）和DOC呈负相关，而Gn持续时间与草酸呈正相关。