Page 103 - 《中国药科大学学报》2025年第5期

第 56 卷第 5 期 刘欣娜，等：基于多组学分析的多囊卵巢综合征生物标志物及其机制 635

(HSD11B1), branched-chain amino acid aminotransferase (BCAT2), fatty acid desaturase 2 (FADS2), and
oxoglutarate dehydrogenase (OGDH). These findings suggest that both “ cholesterol precursor depletion-
androgen accumulation” and “ energy/lipid metabolic reprogramming” constitute core features of metabolic
disturbances in PCOS. Through multi-omic cross-validation, six serum metabolites with high stability and clinical
translational potential were identified as promising combinational biomarkers for the auxiliary diagnosis of
PCOS. This study employed a metabolomics-guided strategy, supported by proteomic and transcriptomic
validation, which has not only deepened our understanding of PCOS metabolic mechanisms but also provided us
with a theoretical foundation for its auxiliary diagnosis.
Key words polycystic ovary syndrome; serum biomarker; letrozole; metabolomics; proteomics

This work was supported by Nanjing Life and Health Science and Technology Project of Preclinical Technology Breakthrough (No.
202205028)

多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome, 后，结合卵巢蛋白质组学鉴定到了细胞色素 P450 17A1
PCOS）是一种常见的异质性内分泌代谢紊乱疾病， （cytochrome p450 17A1, CYP17A1）、α-酮戊二酸脱
影响约 5%~10% 的育龄女性。其主要特征包括高 氢酶（oxoglutarate dehydrogenase, OGDH）和长链酰
雄激素血症、排卵障碍、月经不规律、多囊卵巢形 基辅酶 A 合成酶家族成员 4（acyl-CoA synthetase
态等，常伴有胰岛素抵抗、多毛、痤疮和肥胖等代谢 long chain family member 4, ACSL4）等一系列差异
表现 。这些病理变化不仅显著损害患者的生殖健 蛋白，qPCR 进一步验证了类固醇生成急性调节蛋
[1]
康，成为女性不孕的重要原因，更可能进展为多系 白 （steroidogenic acute regulatory protein, STAR）、

统代谢异常：从共病发生风险上，PCOS 患者罹患 Ⅱ型 3β-羟 类 固 醇 脱 氢 酶 （ 3β-hydroxysteroid
2 型糖尿病、代谢综合征、心血管疾病的风险显著 dehydrogenase type Ⅱ, HSD3B2）、CYP17A1 等胆
[2]
升高，同时伴有抑郁、焦虑等精神心理负担 。其长 固醇代谢与性激素转化相关酶的基因系统性转录
期健康风险已远超传统的“生殖疾病”范畴，成为女 上调，实现了“基因转录与蛋白表达和外周代谢”的
性慢性疾病管理中的重要问题。 多尺度关联，验证了胆固醇累积与孕烯醇酮代谢失
目前 PCOS 的诊断主要依赖临床表现和激素 衡的耦合。上述工作利用动物模型实现了从病变
检测。由于其高度的临床异质性，起病隐匿且进展 组织到外周代谢分子的系统性验证，有望为 PCOS
缓慢等特点，兼具灵敏性、稳定性及早期预测价值 的诊断标志物开发和干预提供分子机制依据。
的分子标志物亟待突破。近年来，多组学技术的发
1 材 料
展为系统解析 PCOS 的发病机制提供了新的思
路。其中，代谢组学 通过系统分析生物体内小分 1.1 试 剂
[3]
子代谢物，可以直接反映疾病相关的生化改变，有 促卵泡生成素、促黄体生成素、睾酮、雌激
助于发现潜在的诊断标志物。然而，循环代谢物作 素、空腹胰岛素酶联免疫吸附试剂盒（上海酶联生
为“生化终点”的横断面表征，难以直接映射组织特 物科技有限公司）；改良吉姆萨染液（20×）、二硫苏
异性的病理改变，往往需结合原位组织病理或多组 糖醇（纯度>99%）、碘乙酰胺（纯度≥98%）（上海碧
学验证，这在临床实践中显然难以实现。 云天生物技术有限公司）；胰蛋白酶，赖氨酰肽链内
在此背景下，动物模型成为实现上述研究思路 切酶（Lys-C）（质谱级，北京生夏蛋白技术有限公
的重要工具。本研究采用来曲唑诱导以高雄激素 司）；来曲唑（纯度≥98%，上海毕得医药有限公司）；
主导的 PCOS 模型，通过特异性抑制芳香化酶，显 单分散聚苯乙烯磁性微球溶液（SP3 磁珠溶液，江苏
著升高卵巢部位的雄激素水平，模拟了以卵巢源性 智川科技有限公司）；RNA 提取试剂盒、RNA 逆转
高雄激素为核心的病理特征。基于这一经典模型， 录试剂盒 Hiscript Ⅲ qRT SuperMix、实时定量 PCR
血清代谢组学解析了 PCOS 介导的代谢重编程特 扩增试剂盒 SYBR qPCR Master Mix（南京诺唯赞生
征，并从中筛选出胆固醇、孕烯醇酮、亚油酸等显著 物科技有限公司）；甲醇、乙腈为色谱纯，其他试剂
差异代谢物，其具备作为诊断标志物的潜力。随 均为市售分析纯。