糖酵解相关生物标志物TXNIP与TGFBI在多囊卵巢综合征中的鉴定验证及调控机制研究

本研究针对多囊卵巢综合征(PCOS)糖代谢紊乱机制不明的临床难题，通过整合生物信息学分析与实验验证，首次发现硫氧还蛋白互作蛋白(TXNIP)和转化生长因子β诱导蛋白(TGFBI)作为糖酵解相关关键生物标志物。研究人员利用GEO数据库转录组数据，结合PPI网络分析和分子对接技术，揭示二者通过"补体和凝血级联"通路参与PCOS发病，并证实双酚A等环境污染物可特异性结合靶点。该研究为PCOS的代谢异常诊断提供了新型分子标记物，并为靶向治疗开发奠定理论基础。

　　

多囊卵巢综合征(PCOS)作为困扰育龄女性的常见内分泌疾病，其典型的糖代谢异常特征长期备受关注。尽管已知胰岛素抵抗与PCOS密切相关，但糖酵解途径关键调控分子的作用机制仍如"黑箱"。更棘手的是，现有诊断主要依赖临床症状观察，缺乏客观的分子标志物；治疗手段也仅能缓解症状，无法针对代谢紊乱核心环节。这种现状促使兰州大学第一临床医学院的研究团队展开探索，他们创新性地将目光聚焦于糖酵解相关基因网络，最终发现TXNIP和TGFBI这对"代谢调控搭档"在PCOS中的关键作用，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究团队采用生物信息学筛选结合实验验证的策略：首先从GEO数据库获取PCOS颗粒细胞(GCs)转录组数据(GSE138518/GSE34526)，通过DESeq2差异表达分析鉴定1184个差异基因；随后整合298个糖酵解相关基因，运用8种PPI算法筛选枢纽基因；采用GeneMANIA构建互作网络，GSEA分析通路富集；通过SPAMP数据库预测m⁶A修饰位点；利用CTD数据库筛选潜在治疗化合物并进行分子对接验证；最终收集5对临床GCs样本进行RT-qPCR验证。

候选基因鉴定与功能分析
通过对GSE138518数据集分析发现540个上调/644个下调基因，与糖酵解基因集交叉获得25个候选基因。GO分析显示这些基因显著富集于"糖酵解过程"等53个条目，KEGG分析揭示其参与"糖酵解/糖异生"等10条通路。

TXNIP与TGFBI的生物标志物地位确立
PPI网络分析发现23个互作蛋白和2个孤立蛋白，经8种算法(MCC、MNC等)综合筛选出12个候选标志物。表达验证显示TXNIP和TGFBI在PCOS组显著上调，其中TXNIP定位1号染色体核内表达，在舌和内分泌细胞高表达；TGFBI定位于5号染色体胞质，在胎盘和脂肪组织富集。

分子机制深度解析
GSEA显示TXNIP富集于"ECM-受体相互作用"等18条通路，TGFBI关联"氧化磷酸化"等28条通路，二者共同调控"补体和凝血级联"通路。m⁶A修饰分析发现TGFBI含14个高置信修饰位点，TXNIP仅1个。分子网络揭示hsa-miR-6761-5p-TXNIP-PPARG和hsa-miR-6761-5p-TGFBI-RB1两条调控轴。

环境污染物交互作用
从19个TXNIP相关化合物和14个TGFBI相关化合物中筛选出4种关键物质(对乙酰氨基酚、双酚A等)。分子对接显示双酚A与两个标志物结合最强(TXNIP:-5.9 kcal/mol；TGFBI:-13.1 kcal/mol)，提示环境内分泌干扰物可能加剧PCOS代谢紊乱。

临床样本验证
RT-qPCR证实PCOS患者GCs中TXNIP和TGFBI表达显著升高，与生物信息学预测完全一致(P<0.01)。

这项研究开创性地建立了糖酵解紊乱与PCOS发病的分子桥梁：TXNIP通过调控氧化应激和NLRP3炎症小体激活参与颗粒细胞功能障碍；TGFBI则可能通过TGF-β信号通路促进卵巢纤维化。二者协同作用于"补体和凝血级联"通路，构成PCOS代谢异常的核心调控网络。特别值得注意的是，研究首次揭示环境污染物双酚A与这两个标志物的强结合特性，为PCOS的环境致病因素提供了新证据。从转化医学角度看，TXNIP/TGFBI不仅可作为PCOS诊断的新型分子标记物，其涉及的m⁶A修饰机制和化合物互作网络，更为开发靶向糖酵通路的精准治疗策略指明了方向。该成果对理解PCOS异质性、推动个体化诊疗具有重要价值。