基于代謝組學(xué)技術(shù)論述多囊卵巢綜合征中醫(yī)證治的研究進展

李 妍，李海燕，王軼婷，才瑋巖，李洋洋，王英驥

（1. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150040 ；2. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)高等教育研究院，黑龍江 哈爾濱 150040 ；3. 黑龍江省醫(yī)院婦產(chǎn)科，黑龍江 哈爾濱 150001 ；4. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，黑龍江 哈爾濱 150040 ；5. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040）

多囊卵巢綜合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）是臨床常見的生殖內(nèi)分泌疾病，其主要臨床表現(xiàn)為不孕、月經(jīng)失調(diào)、多毛和肥胖等，嚴重影響女性身心健康[1]。其病因復(fù)雜、臨床異質(zhì)性高且缺乏有效的治療方法，因此本病是臨床研究的熱點和難點。中醫(yī)學(xué)中雖無多囊卵巢綜合征這一病名，但根據(jù)臨床表現(xiàn)可將其歸屬于“閉經(jīng)”“不孕癥”等范疇，以中醫(yī)理論為指導(dǎo)的中藥、針刺及其他療法都對本病具有較好的療效。但因PCOS病因復(fù)雜、臨床表現(xiàn)多樣，中醫(yī)證候診斷尚缺乏客觀的標準，中醫(yī)藥手段的療效機制也尚待闡明。

隨著系統(tǒng)生物學(xué)理論的提出和相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了更多深入詮釋PCOS 中醫(yī)證候規(guī)律和中醫(yī)藥療效機制的新工具、新方法。代謝組學(xué)是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分之一，它通過對代謝物進行定性及定量分析，進而尋找與疾病相關(guān)的差異代謝物。與基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)及蛋白組學(xué)相比，代謝組學(xué)更能直觀、迅速、敏感地顯示出機體的變化[2-3]。近年來，越來越多的學(xué)者采用代謝組學(xué)的方法對PCOS 中醫(yī)證治進行研究，并取得重大進展，加深了對疾病的認識，奠定了中醫(yī)藥應(yīng)用的基礎(chǔ)。本文擬對基于代謝組學(xué)技術(shù)的PCOS 中醫(yī)證候及治法機制相關(guān)研究進行系統(tǒng)梳理、總結(jié)和分析，以期為今后的研究指明方向，為詮釋中醫(yī)藥科學(xué)內(nèi)涵奠定基礎(chǔ)。

1 PCOS 中醫(yī)證候的代謝組學(xué)研究

辨證論治是中醫(yī)學(xué)診斷、治療疾病的基本方法，而準確辨證又是有效治療的前提條件。由于辨證標準尚未統(tǒng)一，且PCOS 臨床表現(xiàn)具有高度的異質(zhì)性，使PCOS臨床準確辨證具有較大難度。隨著研究理念和技術(shù)手段的更新，中醫(yī)證候研究經(jīng)歷了最初的證候分布情況、與理化指標的相關(guān)性研究，到近年來新興的使用系統(tǒng)生物學(xué)方法（如代謝組學(xué)），逐步實現(xiàn)中醫(yī)證候的客觀化。針對PCOS 中醫(yī)證候分布規(guī)律的文獻研究普遍指出，痰濕證、腎虛證、血瘀證、肝郁證等為PCOS 的主要證候，學(xué)者們針對這些證候進行了相關(guān)的代謝組學(xué)研究[4-5]。

1.1 痰濕證

1.1.1 痰濕證PCOS 患者與非痰濕證PCOS 患者的代謝物差異 徐芳[6]收集痰濕證PCOS 患者37 例及非痰濕證PCOS 患者40 例，采用超高效液相色譜質(zhì)- 高分辨四級桿飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(ultra-high performanceliquid chromatography/quadrupoletime-offlight mass spectrometry，UHPLC-QTOF-MS) 篩選兩組血清代謝差異物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：痰濕證PCOS 患者血清代謝標志物以游離脂肪酸（Free fat acid，F(xiàn)FA）代謝為主，包 括FFA18 ：1、FFA20 ：4、FFA20 ：1、FFA20 ：3、FFA22 ：5、FFA16 ：1、FFA20 ：5、FFA22 ：6、L-天冬氨酸、FFA20 ：6 ；而非痰濕證PCOS 患者主要表現(xiàn)為脂肪酸代謝、雄激素代謝和脂肪酰胺代謝異常，包括FFA22：5、雄烯二酮、軟脂酸、FFA22：6、FFA18：3、FFA20 ：1、FFA20 ：2、FFA20 ：6、棕櫚酰乙醇胺，兩者具有顯著差異。

1.1.2 痰濕證PCOS 患者與正常對照女性的代謝物差異 包穎玲[7]采用液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（liquid chromatograph mass spectrometer，LC-MS） 篩 選 了27例痰濕證PCOS 患者和27 例正常對照女性血清差異代謝物，結(jié)果表明痰濕證患者與正常女性相比，血清甘氨酸、1- 甲基組氨酸、甘油二酯、檸檬酸、神經(jīng)節(jié)苷脂、乙醇、丙氨酸、透明質(zhì)酸、脂質(zhì)L6 呈顯著下調(diào)趨勢；2-羥基丁酸、乙酰乙酸、極低密度脂蛋白L5、鵝去氧膽酸、精氨酸、尿素、硬脂酸、脂質(zhì)L7、乳酸、葡萄糖、棕櫚酸、N - 乙酰糖蛋白、半乳糖較正常人呈顯著上調(diào)趨勢。李修陽等[8]應(yīng)用基于核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）的代謝組學(xué)方法研究20 例PCOS 痰濕證患者和20 例正常對照女性血清代謝差異物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)： 1- 甲基組氨酸、檸檬酸、乙醇、甘油磷酸膽堿、低密度脂蛋白L1 和脂質(zhì)L6 在痰濕證組中的水平顯著低于正常對照組（P＜0.05），乙酰乙酸、極低密度脂蛋白L5、脂質(zhì)L7、乳酸、賴氨酸、N- 乙酰糖蛋白、蘇氨酸在痰濕證組中的水平顯著高于正常對照組，其可能機制為三羧酸循環(huán)障礙、糖代謝緩慢、脂肪動員加強。孫振高等[9]采用超高效液相色譜- 高分辨質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（ultra performance liquid chromatography- mass spectrometry ，UPLC-MS）對20 例痰濕證PCOS 患者及20 例健康對照女性卵泡液差異代謝物進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與正常對照組相比，痰濕證PCOS 患者卵泡液中的油酸、天冬氨酸、4,5- 二氫乳清酸、苯丙氨酸、5,6- 二氫尿苷、硫酸脫氫表雄酮、二十碳五烯酸、二十碳三烯酸、3- 羥基壬酰肉毒堿、二十二碳五烯酸、去氧皮質(zhì)酮和甘油二酯出現(xiàn)顯著上調(diào)（P＜0.05）；十八烯酸、植物鞘氨醇、甘油三酯18 ：1( 11Z) / 24 ：0 /20 ：5( 5Z，8Z，11Z，14Z，17Z)和溶血磷脂酰膽堿(14 ：0)、 (16 ：0)、 (18 ：0) 顯著下調(diào)（P＜0.05），這可能與磷脂、膽固醇類及氨基酸代謝紊亂有關(guān)。

于玲玉[10]使用UHPLC-QTOF-MS 技術(shù)研究痰濕型PCOS 患者（31 例）及正常對照組女性（30 例）的卵泡液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)34 種差異代謝物，結(jié)合既往文獻推測，L- 纈氨酸、L-谷氨酸、DL-乳酸、肌酐、L-亮氨酸、鳥氨酸、尿酸、膽紅素、L-色氨酸、煙酰胺、油酸、膽堿、α-D-葡萄糖、苯酚可能是痰濕證PCOS 患者的生物標志物。

陳小娟[11]采用氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（Gas Chromatography-mass spectrometer， GC-MS）比較研究腎虛痰濕證PCOS 患者（30 例）和正常女性（30 例）血清代謝物差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：腎虛痰濕證組患者血清磷酸、丁醇、3- 羥基丁酸、乙醇酸、羥基異戊酸、酮戊二酸、蘇氨酸、木糖醇、D- 蘇氨酸、3- 脫氧戊醇、3- 羥基苯乙酸、木糖、阿洛酮糖、D-阿洛糖、核糖醇、反式烏頭酸、異檸檬酸18 種差異代謝物較正常對照組顯著升高（P＜0.05），甲基丙二酸顯著降低（P＜0.05）。

1.2 腎陽虛證

楊毅[12]采用UHPLC-MS 技術(shù)分析33 例腎陽虛PCOS 患者和67 例健康女性卵泡液， 發(fā)現(xiàn)了28 個卵泡液差異代謝物，其中可能與腎陽虛型PCOS 相關(guān)的代謝物包括：L- 苯丙氨酸、亞油酸、二十二碳六烯酸、花生四烯酸、色氨酸、溶血磷脂酞膽堿（lysophosphatidylcholine，LysoPC）(18：1)、LysoPC (20：5)、LysoPC (20：2) 在腎陽虛組患者卵泡液中顯著上調(diào)；維生素D3、25-羥基維生素D3、13’羥基-α- 生育酚、13,14- 二氫視 黃 醇、LysoPC(16 ：0)、LysoPC(18 ：3)、LysoPC(18 ：4)、LysoPC(18 ：0) 在腎陽虛組患者卵泡液中顯著下調(diào)。

1.3 肝郁證

田琪等[13]使用UHPLC-QTOF-MS 技術(shù)對肝郁證PCOS 患者（25 例）和正常對照女性（20 例）血清差異性脂質(zhì)代謝物進行分析，結(jié)果篩選出21 種差異脂質(zhì)代謝物。與對照組相比，肝郁證PCOS 患者磷脂酰膽堿（16：0-18：1）、鞘磷脂(d140/18：1)、溶血磷脂酰膽堿（20：1）、溶血磷脂酰乙醇胺（20：4）、磷脂酰肌醇（18：1-20：4）、磷脂酰甘油（19 ：0-20 ：4）、氧化磷脂酰肌醇 18 ：0 -20：3+ 40（1Cyc）、氧 化 磷 脂 酰 膽 堿18 ：0e/20 ：5+30(2Cyc) 等16 種差異脂質(zhì)代謝物含量減少，甘油三酯（18 ：1-18 ：1-20 ：4）和溶血磷脂酰肌醇（18 ：2）等5 種差異脂質(zhì)代謝物含量增加。結(jié)果提示，兩組患者血清脂質(zhì)代謝存在顯著差異，其機制可能與甘油磷脂和鞘磷脂的代謝異常有關(guān)。

牛蔚[14]采用UHPLC-QTOF-MS 技術(shù)研究PCOS 腎虛肝郁證、腎虛證和肝郁證患者與正常對照組之間血清脂質(zhì)組學(xué)差異代謝物，不同證型的PCOS 患者脂質(zhì)代謝發(fā)生了明顯變化，可區(qū)分三種證型，而同一種脂質(zhì)在不同證型間既可以表現(xiàn)出相同的代謝變化，又可以表現(xiàn)出不同的代謝變化。PCOS 腎虛肝郁證的潛在生物標志物為?；鈮A(13：1)、鞘磷脂SM(d16：0/22：0)、高絲氨酸(2 ：0-20 ：3)、神 經(jīng) 酰 胺-NDS (d18 ：0/22 ：0)、神經(jīng)酰胺-AP(t14：0/25：0) 和神經(jīng)酰胺-AP (t24：0/17：0)。

1.4 其他證型

宋蕊[15]采用HPLC-MS 的方法比較了痰瘀互結(jié)證（28 例）、腎虛肝郁證（32 例）和健康對照女性血清，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三組存在血清代謝物差異。痰瘀互結(jié)證PCOS患者與健康對照女性相比，組氨酸、1,4-β-D- 葡聚糖、3,4- 二羥基苯甲胺、油酰胺、N- 茉莉酸- 異亮氨酸、去氧膽酸、硫酸角蛋白I、苯二醇、2-Oxo-4- 甲硫基丁酸、L- 巖藻糖和硬脂酸酰胺上調(diào)（P＜0.05），α- 生育酚、十一烷基甘氨酸、甲基硒酸、擷氨酸、溶血磷脂(22 ：1(13Z))、谷氨酰胺?；u脯氨酸下調(diào)（P＜0.05）。痰瘀互結(jié)證患者與腎虛肝郁證患者相比，血清中組氨酸、3,4- 二羥基苯甲胺、去氧膽酸、苯二醇和L- 巖藻糖上調(diào)（P＜0.05），α-生育酚、脂酰肉堿、十一烷基甘氨酸、甲基硒酸、2- 氨基-4- 膦?；∷帷X氨酸、溶血磷脂(22：1(13Z)) 和谷氨酰胺?；u脯氨酸下調(diào)（P＜0.05）。

2 中醫(yī)藥療法治療PCOS 的代謝組學(xué)研究

近年來出現(xiàn)了一系列中藥復(fù)方、單體、中成藥和針刺等非藥物療法治療PCOS 的臨床研究[16-17]，中醫(yī)藥療法對于PCOS 的治療作用逐步受到肯定，然而其機制尚不明確，而代謝組學(xué)的出現(xiàn)為研究中醫(yī)藥療法的作用機制提供了新的途徑。

2.1 中藥復(fù)方治療PCOS 的代謝組學(xué)研究

黃威[18]使用補腎化瘀湯（紫石英15 g、補骨脂8 g、澤蘭8 g、菟絲子8 g、澤瀉8 g、桑寄生 8 g、土鱉蟲8 g、覆盆子8 g、茺蔚子5 g、三七3 g、蓮子心3 g、甘草3g）干預(yù)來曲唑造模PCOS 大鼠，尋找卵巢組織的差異代謝物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)煙堿、N1,N10 二阿魏酰亞精胺和多聚半乳糖 醛 酸 酶(18 ：3(9Z，12Z，15Z)/20 ：4(5Z，8Z，11Z，14Z)) 水平較空白組下降，而阿藿烯、單磷酸硫化黃嘌呤、硫酸二乙酯、2,6 二羥基-4- 喹啉羧酸甲酯和鵝肌肽等較空白組呈上升趨勢。構(gòu)建補腎化瘀方治療PCOS 最相關(guān)的代謝通路，分別為細胞色素 P450 外源性物質(zhì)代謝途徑、β-丙氨酸代謝途徑和組氨酸代謝途徑。王穎等[19]采用UHPLC-MS 技術(shù)篩選27 例PCOS 患者經(jīng)芪苓溫腎消囊方（黃芪、仙靈脾、茯苓、丹參、蒼術(shù)等7 味中藥）治療3 個月前后血清代謝物變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶源性卵磷脂16 ：0、20 ：0、20 ：1、20 ：4、脂 肪 酰 胺22 ：0 和色氨酸在治療前后顯著升高，可能與其療效有關(guān)。撒元紅[20]采用準靶向代謝組學(xué)的方法對33 例行IVF-ET 的脾虛痰濕證PCOS 患者經(jīng)蒼附導(dǎo)痰湯（蒼術(shù)30 g、香附30 g、陳皮20 g、膽南星30 g、枳殼30 g、半夏30 g、川芎30 g、滑石60 g、茯苓20 g、神曲15g）干預(yù)前后卵泡液差異代謝物進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)藥物干預(yù)后患者卵泡液中亮氨酸、n-乙酰色氨酸、3-磺基丙酮酸、尿酸、丙烯酰胺、肌酸和乳酸酯等成分上調(diào)，孕酮、植物鞘氨醇、癸酰肉堿、二高亞油酸、膽堿、磷酰膽堿、甜菜堿和對羥基苯甲酸等含量下調(diào)。牟珍妮[21]采用靶向代謝組學(xué)的方法比較了經(jīng)中藥（右歸膠囊）及安慰劑干預(yù)的擬行IVF 治療的腎陽虛證PCOS 患者卵泡液代謝組學(xué)標記物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，服藥1 周期（24 ～26 天）后，中藥干預(yù)使腎陽虛證PCOS 患者卵泡液植物鞘氨醇、磷酸高絲氨酸、高絲氨酸、溶血性磷脂酰膽堿（18：1）、蘇氨酸、亞油酸、亮氨酸、乳酸、二甲基甘氨酸、肌酸、膽堿、甜菜堿、尿酸、sn- 甘油-3- 磷酸膽堿、肌氨酸等成分含量發(fā)生了下調(diào)，癸酰肉堿、2- 酰基-sn- 甘油-3- 磷酸膽堿、3- 磺基丙酮酸、孕酮等成分含量發(fā)生了上調(diào)。這提示，補腎中藥的療效可能與調(diào)節(jié)甘油磷脂代謝通路及甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝通路有關(guān)。

2.2 中藥單體治療PCOS 的代謝組學(xué)研究

李艷杰等[22]采用超高效液相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(UHPLC-MS) 研究了15 例超重/ 肥胖PCOS 患者經(jīng)小檗堿（0.5 g/ 次，3 次/ 日）干預(yù)3 個月前后內(nèi)源性代謝物的變化，篩選出磷脂酰膽堿（32：0）、鞘磷脂（d18：1/15：0）、芥子酸酰胺和硬脂酸在治療后明顯升高。這表明，小檗堿可改善超重/ 肥胖患者的脂類代謝。

2.3 非藥物療法治療PCOS 的代謝組學(xué)研究

于玲玉[10]采用UHPLC-QTOF-MS 技術(shù)研究了痰濕證PCOS 患者經(jīng)穴位貼敷干預(yù)后卵泡液代謝物變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)穴位貼敷干預(yù)后，假尿嘧啶核苷、石碳酸、2- 氧代己二酸、DL- 乳酸、煙酰胺、DL- 吲哚-3- 乳酸等7個代謝物出現(xiàn)顯著下調(diào)，其對應(yīng)的丙酮酸代謝、煙酸和煙酰胺代謝、蛋白質(zhì)消化與吸收、氨基酸代謝和嘧啶代謝可能與穴位貼敷治療PCOS 的療效機制相關(guān)。

3 小結(jié)

綜上所述，代謝組學(xué)技術(shù)對PCOS 中醫(yī)證候客觀化研究及中醫(yī)藥療效機制研究起到了重要的推進作用。然而，目前的研究結(jié)果尚未取得一致性結(jié)論，可能與目前研究的局限性有關(guān)，包括：研究多為小樣本試驗、使用的代謝組學(xué)技術(shù)不盡相同、試驗設(shè)計中未進行結(jié)果的驗證等，因此研究結(jié)果缺少重復(fù)，可靠性有待進一步證實。相信隨著技術(shù)手段的不斷進步和研究設(shè)計的逐步規(guī)范，代謝組學(xué)技術(shù)將成熟地應(yīng)用于PCOS 中醫(yī)藥研究領(lǐng)域，成為中醫(yī)藥客觀化研究的有力手段。