基于质谱的非靶向代谢组学揭示不孕症独特代谢特征：多囊卵巢综合征（PCOS）、卵巢储备功能减退（POR）与正常卵巢储备（NOR）的比较分析

这篇综述通过LC-MS/MS非靶向代谢组学技术，系统分析了多囊卵巢综合征（PCOS）和卵巢储备功能减退（POR）患者卵泡液的代谢特征，鉴定出包括海藻糖-6-磷酸（trehalose-6-phosphate）、牛磺胆酸（taurocholate）和N,N-二甲基甘氨酸（N,N-dimethylglycine）在内的关键差异代谢物。研究揭示了PCOS和POR特异的代谢重编程模式，为不孕症的精准诊断和靶向治疗提供了新视角。

　　

背景
不孕症影响约15%的育龄夫妇，其中多囊卵巢综合征（PCOS）和卵巢储备功能减退（POR）是主要病因。卵泡液（FF）作为卵母细胞与颗粒细胞代谢交换的直接介质，其代谢组特征可反映卵巢功能的病理变化。既往研究表明，PCOS患者存在嘌呤代谢和糖酵解异常，而POR则与脂质代谢和氨基酸谱改变相关，但系统性比较研究仍缺乏。

材料与方法
研究纳入119名参与者，分为PCOS组（n=39）、POR组（n=40）和正常卵巢储备（NOR）对照组（n=40）。采用液相色谱-高分辨质谱（LC-HRMS）进行非靶向代谢组分析，通过HMDB、MassBank和MoNA数据库注释代谢物，KEGG完成通路富集。统计学分析使用R和Python，包括单因素方差分析（ANOVA）、t检验和Mann-Whitney U检验，并应用错误发现率（FDR）校正。

结果

• 代谢物差异：PCOS组牛磺胆酸、海藻糖-6-磷酸和肌钙蛋白样物质（mycalemide）水平显著降低，而NOR组N,N-二甲基甘氨酸和精氨琥珀酸（argininosuccinate）升高。POR组1-甲基-2-吡咯烷酮和单萜碱（haplopine）水平增加。
• 统计分析：OPLS-DA和PCA显示三组代谢轮廓明显分离，其中海藻糖-6-磷酸（p<0.05）和牛磺胆酸（p<0.05）对PCOS/POR区分贡献最大。ROC分析表明牛磺胆酸（AUC=0.722）和N,N-二甲基甘氨酸（AUC=0.719）具有临床鉴别价值。
• 通路分析：孕酮介导的卵母细胞成熟、卵母细胞减数分裂和催乳素信号通路显著富集，提示这些通路在PCOS和POR发病中的核心作用。

讨论

• PCOS代谢特征：海藻糖-6-磷酸的降低与胰岛素抵抗相关的葡萄糖代谢紊乱一致，而牛磺胆酸减少提示胆汁酸代谢异常。脂质组学分析显示PCOS患者磷脂酰胆碱水平下降，可能与卵母细胞膜完整性受损相关。
• POR代谢特征：L-甲硫氨酸和甘氨酰-L-脯氨酸的升高反映蛋白质分解代谢增强，而精氨琥珀酸减少提示尿素循环障碍。年龄相关的线粒体功能衰退可能是POR代谢异质性的驱动因素。
• 临床意义：差异代谢物如牛磺胆酸和N,N-二甲基甘氨酸或可作为生物标志物，指导个体化促排卵方案设计。

结论
该研究首次系统比较了PCOS和POR的卵泡液代谢组差异，揭示了表型特异的代谢重编程模式。未来需通过多中心队列验证这些发现，并探索代谢干预改善ART结局的潜力。