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研究人员通过非靶向代谢组学研究卵巢衰老,揭示其代谢异同,发现潜在诊断标志物。
卵巢,作为女性生殖系统的核心器官,不仅肩负着产生卵子的重任,还对维持女性内分泌平衡起着关键作用。然而,随着年龄的增长,卵巢会逐渐衰老,这一过程就像花朵慢慢枯萎,不仅会导致女性生育能力下降,还可能引发一系列健康问题。卵巢衰老分为生理和病理两种类型,生理卵巢衰老如同四季更迭般自然发生,通常在 35 岁左右悄然开启;而病理卵巢衰老则像是一场突如其来的风暴,受遗传、免疫、生活方式等多种因素影响,发病年龄往往更早。尽管这两种类型的卵巢衰老在临床上有相似的表现,比如激素水平变化和卵巢功能衰退,但它们之间的相似程度、内在差异以及背后的作用机制,长期以来一直是医学领域的未解之谜。若能深入了解这些问题,就如同掌握了开启早期诊断卵巢衰老大门的钥匙,对于制定有效的预防和治疗策略意义重大。
为了揭开卵巢衰老的神秘面纱,广州中医药大学第一附属医院的研究人员展开了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Journal of Ovarian Research》上。
在这项研究中,研究人员运用了非靶向代谢组学技术。他们收集了 70 名参与者的血清样本,这些参与者被分为生理卵巢衰老组(13 人)、卵巢储备功能减退(Diminished Ovarian Reserve,DOR,12 人)组、亚临床早发性卵巢功能不全(Subclinical Premature Ovarian Insufficiency,scPOI,14 人)组、早发性卵巢功能不全(Premature Ovarian Insufficiency,POI,19 人)组和健康对照组(12 人)。样本采集后,经过一系列预处理,再通过超高效液相色谱 - 串联质谱(UHPLC - MS/MS)进行分析,随后利用多种数据分析方法,对数据进行深入挖掘。
研究结果主要包括以下几个方面:
- 临床特征差异:对比不同组别的参与者,发现激素水平差异明显。与对照组相比,生理和病理卵巢衰老组的基础卵泡刺激素(basic Follicle - Stimulating Hormone,bFSH)水平显著升高,抗苗勒管激素(Anti - Müllerian Hormone,AMH)水平明显下降。此外,bFSH/bLH 比值在 DOR、scPOI 和 POI 组大于 2,这可能是生理和病理卵巢衰老的一个新差异点。同时,部分组别的基线雌二醇(basic Estradiol,bE?)和基线睾酮(basic Testosterone,bT)水平也出现了变化,这些都表明卵巢功能在卵巢衰老过程中逐渐减弱。
- 代谢物差异分析:通过主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(Orthogonal Projections to Latent Structure Discriminant Analysis,OPLS - DA)等多元分析方法,发现卵巢衰老组与健康对照组、生理卵巢衰老组与病理卵巢衰老组以及不同病理卵巢衰老组之间都存在显著的代谢差异。研究进一步确定了多种差异代谢物,其中有 5 种是生理和病理卵巢衰老共有的,如新蝶呤、甲萘醌、鞘磷脂(Sphingomyelin,SM)(d14:1/24:2)等;还有 5 种是病理卵巢衰老特有的,像磷酸甘油酯(Phosphoglyceride,PC)(17:0/18:2)等。
- 代谢通路分析:KEGG 通路分析显示,生理和病理卵巢衰老相关的差异代谢物主要富集在叶酸生物合成、泛醌和其他萜类醌生物合成通路。此外,scPOI 组的差异代谢物还与多巴胺能突触通路相关,POI 组则与维生素消化吸收和视黄醇代谢通路有关。
- 潜在生物标志物:通过 ROC 曲线分析,发现硫酸睾酮对生理卵巢衰老具有较高的预测价值,曲线下面积(Area Under the Curve,AUC)达到 0.929;SM(d14:0/28:1)、PC(18:0e/4:0)和 4 - 羟基维甲酸分别对 DOR、scPOI 和 POI 有高灵敏度和特异性的预测价值,AUC 分别为 0.847、0.923 和 0.921,这些新标志物的预测价值与传统标志物 bFSH 和 AMH 相近。
在研究结论和讨论部分,研究人员指出,生理和病理卵巢衰老在代谢方面既有相似之处,又存在差异。相似性体现在都涉及脂质、叶酸和泛醌代谢紊乱,差异则表现在脂质、维生素和视黄醇代谢的不同变化上。这一发现为卵巢衰老的诊断提供了新的视角和潜在的生物标志物,有助于实现卵巢衰老的早期精准诊断,为个性化治疗策略的制定奠定了基础,有望更好地保护女性卵巢功能,提高女性健康水平。
总的来说,这项研究成果为卵巢衰老的研究开辟了新的道路,虽然研究存在样本量较小、血清标志物不能完全反映卵巢特异性代谢变化等局限性,但为后续更大规模、更深入的研究指明了方向,对推动卵巢衰老相关疾病的研究和临床治疗具有重要的意义。