基于代谢组学技术论述多囊卵巢综合征中医证治的研究进展

李 妍，李海燕，王轶婷，才玮岩，李洋洋，王英骥

（1. 黑龙江中医药大学附属第一医院，黑龙江 哈尔滨 150040 ；2. 黑龙江中医药大学高等教育研究院，黑龙江 哈尔滨 150040 ；3. 黑龙江省医院妇产科，黑龙江 哈尔滨 150001 ；4. 黑龙江中医药大学研究生院，黑龙江 哈尔滨 150040 ；5. 哈尔滨医科大学药学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）是临床常见的生殖内分泌疾病，其主要临床表现为不孕、月经失调、多毛和肥胖等，严重影响女性身心健康[1]。其病因复杂、临床异质性高且缺乏有效的治疗方法，因此本病是临床研究的热点和难点。中医学中虽无多囊卵巢综合征这一病名，但根据临床表现可将其归属于“闭经”“不孕症”等范畴，以中医理论为指导的中药、针刺及其他疗法都对本病具有较好的疗效。但因PCOS病因复杂、临床表现多样，中医证候诊断尚缺乏客观的标准，中医药手段的疗效机制也尚待阐明。

随着系统生物学理论的提出和相关技术的迅速发展，出现了更多深入诠释PCOS 中医证候规律和中医药疗效机制的新工具、新方法。代谢组学是系统生物学的重要组成部分之一，它通过对代谢物进行定性及定量分析，进而寻找与疾病相关的差异代谢物。与基因组学、转录组学及蛋白组学相比，代谢组学更能直观、迅速、敏感地显示出机体的变化[2-3]。近年来，越来越多的学者采用代谢组学的方法对PCOS 中医证治进行研究，并取得重大进展，加深了对疾病的认识，奠定了中医药应用的基础。本文拟对基于代谢组学技术的PCOS 中医证候及治法机制相关研究进行系统梳理、总结和分析，以期为今后的研究指明方向，为诠释中医药科学内涵奠定基础。

1 PCOS 中医证候的代谢组学研究

辨证论治是中医学诊断、治疗疾病的基本方法，而准确辨证又是有效治疗的前提条件。由于辨证标准尚未统一，且PCOS 临床表现具有高度的异质性，使PCOS临床准确辨证具有较大难度。随着研究理念和技术手段的更新，中医证候研究经历了最初的证候分布情况、与理化指标的相关性研究，到近年来新兴的使用系统生物学方法（如代谢组学），逐步实现中医证候的客观化。针对PCOS 中医证候分布规律的文献研究普遍指出，痰湿证、肾虚证、血瘀证、肝郁证等为PCOS 的主要证候，学者们针对这些证候进行了相关的代谢组学研究[4-5]。

1.1 痰湿证

1.1.1 痰湿证PCOS 患者与非痰湿证PCOS 患者的代谢物差异 徐芳[6]收集痰湿证PCOS 患者37 例及非痰湿证PCOS 患者40 例，采用超高效液相色谱质- 高分辨四级杆飞行时间质谱联用技术(ultra-high performanceliquid chromatography/quadrupoletime-offlight mass spectrometry，UHPLC-QTOF-MS) 筛选两组血清代谢差异物，结果发现：痰湿证PCOS 患者血清代谢标志物以游离脂肪酸（Free fat acid，FFA）代谢为主，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 ；而非痰湿证PCOS 患者主要表现为脂肪酸代谢、雄激素代谢和脂肪酰胺代谢异常，包括FFA22：5、雄烯二酮、软脂酸、FFA22：6、FFA18：3、FFA20 ：1、FFA20 ：2、FFA20 ：6、棕榈酰乙醇胺，两者具有显著差异。

1.1.2 痰湿证PCOS 患者与正常对照女性的代谢物差异 包颖玲[7]采用液相色谱质谱联用技术（liquid chromatograph mass spectrometer，LC-MS） 筛 选 了27例痰湿证PCOS 患者和27 例正常对照女性血清差异代谢物，结果表明痰湿证患者与正常女性相比，血清甘氨酸、1- 甲基组氨酸、甘油二酯、柠檬酸、神经节苷脂、乙醇、丙氨酸、透明质酸、脂质L6 呈显著下调趋势；2-羟基丁酸、乙酰乙酸、极低密度脂蛋白L5、鹅去氧胆酸、精氨酸、尿素、硬脂酸、脂质L7、乳酸、葡萄糖、棕榈酸、N - 乙酰糖蛋白、半乳糖较正常人呈显著上调趋势。李修阳等[8]应用基于核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）的代谢组学方法研究20 例PCOS 痰湿证患者和20 例正常对照女性血清代谢差异物，结果发现： 1- 甲基组氨酸、柠檬酸、乙醇、甘油磷酸胆碱、低密度脂蛋白L1 和脂质L6 在痰湿证组中的水平显著低于正常对照组（P＜0.05），乙酰乙酸、极低密度脂蛋白L5、脂质L7、乳酸、赖氨酸、N- 乙酰糖蛋白、苏氨酸在痰湿证组中的水平显著高于正常对照组，其可能机制为三羧酸循环障碍、糖代谢缓慢、脂肪动员加强。孙振高等[9]采用超高效液相色谱- 高分辨质谱联用技术（ultra performance liquid chromatography- mass spectrometry ，UPLC-MS）对20 例痰湿证PCOS 患者及20 例健康对照女性卵泡液差异代谢物进行分析，结果发现与正常对照组相比，痰湿证PCOS 患者卵泡液中的油酸、天冬氨酸、4,5- 二氢乳清酸、苯丙氨酸、5,6- 二氢尿苷、硫酸脱氢表雄酮、二十碳五烯酸、二十碳三烯酸、3- 羟基壬酰肉毒碱、二十二碳五烯酸、去氧皮质酮和甘油二酯出现显著上调（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)和溶血磷脂酰胆碱(14 ：0)、 (16 ：0)、 (18 ：0) 显著下调（P＜0.05），这可能与磷脂、胆固醇类及氨基酸代谢紊乱有关。

于玲玉[10]使用UHPLC-QTOF-MS 技术研究痰湿型PCOS 患者（31 例）及正常对照组女性（30 例）的卵泡液，结果发现34 种差异代谢物，结合既往文献推测，L- 缬氨酸、L-谷氨酸、DL-乳酸、肌酐、L-亮氨酸、鸟氨酸、尿酸、胆红素、L-色氨酸、烟酰胺、油酸、胆碱、α-D-葡萄糖、苯酚可能是痰湿证PCOS 患者的生物标志物。

陈小娟[11]采用气相色谱- 质谱联用技术（Gas Chromatography-mass spectrometer， GC-MS）比较研究肾虚痰湿证PCOS 患者（30 例）和正常女性（30 例）血清代谢物差异，结果发现：肾虚痰湿证组患者血清磷酸、丁醇、3- 羟基丁酸、乙醇酸、羟基异戊酸、酮戊二酸、苏氨酸、木糖醇、D- 苏氨酸、3- 脱氧戊醇、3- 羟基苯乙酸、木糖、阿洛酮糖、D-阿洛糖、核糖醇、反式乌头酸、异柠檬酸18 种差异代谢物较正常对照组显著升高（P＜0.05），甲基丙二酸显著降低（P＜0.05）。

1.2 肾阳虚证

杨毅[12]采用UHPLC-MS 技术分析33 例肾阳虚PCOS 患者和67 例健康女性卵泡液， 发现了28 个卵泡液差异代谢物，其中可能与肾阳虚型PCOS 相关的代谢物包括：L- 苯丙氨酸、亚油酸、二十二碳六烯酸、花生四烯酸、色氨酸、溶血磷脂酞胆碱（lysophosphatidylcholine，LysoPC）(18：1)、LysoPC (20：5)、LysoPC (20：2) 在肾阳虚组患者卵泡液中显著上调；维生素D3、25-羟基维生素D3、13’羟基-α- 生育酚、13,14- 二氢视 黄 醇、LysoPC(16 ：0)、LysoPC(18 ：3)、LysoPC(18 ：4)、LysoPC(18 ：0) 在肾阳虚组患者卵泡液中显著下调。

1.3 肝郁证

田琪等[13]使用UHPLC-QTOF-MS 技术对肝郁证PCOS 患者（25 例）和正常对照女性（20 例）血清差异性脂质代谢物进行分析，结果筛选出21 种差异脂质代谢物。与对照组相比，肝郁证PCOS 患者磷脂酰胆碱（16：0-18：1）、鞘磷脂(d140/18：1)、溶血磷脂酰胆碱（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 胆 碱18 ：0e/20 ：5+30(2Cyc) 等16 种差异脂质代谢物含量减少，甘油三酯（18 ：1-18 ：1-20 ：4）和溶血磷脂酰肌醇（18 ：2）等5 种差异脂质代谢物含量增加。结果提示，两组患者血清脂质代谢存在显著差异，其机制可能与甘油磷脂和鞘磷脂的代谢异常有关。

牛蔚[14]采用UHPLC-QTOF-MS 技术研究PCOS 肾虚肝郁证、肾虚证和肝郁证患者与正常对照组之间血清脂质组学差异代谢物，不同证型的PCOS 患者脂质代谢发生了明显变化，可区分三种证型，而同一种脂质在不同证型间既可以表现出相同的代谢变化，又可以表现出不同的代谢变化。PCOS 肾虚肝郁证的潜在生物标志物为酰基肉碱(13：1)、鞘磷脂SM(d16：0/22：0)、高丝氨酸(2 ：0-20 ：3)、神 经 酰 胺-NDS (d18 ：0/22 ：0)、神经酰胺-AP(t14：0/25：0) 和神经酰胺-AP (t24：0/17：0)。

1.4 其他证型

宋蕊[15]采用HPLC-MS 的方法比较了痰瘀互结证（28 例）、肾虚肝郁证（32 例）和健康对照女性血清，结果发现三组存在血清代谢物差异。痰瘀互结证PCOS患者与健康对照女性相比，组氨酸、1,4-β-D- 葡聚糖、3,4- 二羟基苯甲胺、油酰胺、N- 茉莉酸- 异亮氨酸、去氧胆酸、硫酸角蛋白I、苯二醇、2-Oxo-4- 甲硫基丁酸、L- 岩藻糖和硬脂酸酰胺上调（P＜0.05），α- 生育酚、十一烷基甘氨酸、甲基硒酸、撷氨酸、溶血磷脂(22 ：1(13Z))、谷氨酰胺酰基羟脯氨酸下调（P＜0.05）。痰瘀互结证患者与肾虚肝郁证患者相比，血清中组氨酸、3,4- 二羟基苯甲胺、去氧胆酸、苯二醇和L- 岩藻糖上调（P＜0.05），α-生育酚、脂酰肉碱、十一烷基甘氨酸、甲基硒酸、2- 氨基-4- 膦酰基丁酸、撷氨酸、溶血磷脂(22：1(13Z)) 和谷氨酰胺酰基羟脯氨酸下调（P＜0.05）。

2 中医药疗法治疗PCOS 的代谢组学研究

近年来出现了一系列中药复方、单体、中成药和针刺等非药物疗法治疗PCOS 的临床研究[16-17]，中医药疗法对于PCOS 的治疗作用逐步受到肯定，然而其机制尚不明确，而代谢组学的出现为研究中医药疗法的作用机制提供了新的途径。

2.1 中药复方治疗PCOS 的代谢组学研究

黄威[18]使用补肾化瘀汤（紫石英15 g、补骨脂8 g、泽兰8 g、菟丝子8 g、泽泻8 g、桑寄生 8 g、土鳖虫8 g、覆盆子8 g、茺蔚子5 g、三七3 g、莲子心3 g、甘草3g）干预来曲唑造模PCOS 大鼠，寻找卵巢组织的差异代谢物，结果发现烟碱、N1,N10 二阿魏酰亚精胺和多聚半乳糖 醛 酸 酶(18 ：3(9Z，12Z，15Z)/20 ：4(5Z，8Z，11Z，14Z)) 水平较空白组下降，而阿藿烯、单磷酸硫化黄嘌呤、硫酸二乙酯、2,6 二羟基-4- 喹啉羧酸甲酯和鹅肌肽等较空白组呈上升趋势。构建补肾化瘀方治疗PCOS 最相关的代谢通路，分别为细胞色素 P450 外源性物质代谢途径、β-丙氨酸代谢途径和组氨酸代谢途径。王颖等[19]采用UHPLC-MS 技术筛选27 例PCOS 患者经芪苓温肾消囊方（黄芪、仙灵脾、茯苓、丹参、苍术等7 味中药）治疗3 个月前后血清代谢物变化，结果发现溶源性卵磷脂16 ：0、20 ：0、20 ：1、20 ：4、脂 肪 酰 胺22 ：0 和色氨酸在治疗前后显著升高，可能与其疗效有关。撒元红[20]采用准靶向代谢组学的方法对33 例行IVF-ET 的脾虚痰湿证PCOS 患者经苍附导痰汤（苍术30 g、香附30 g、陈皮20 g、胆南星30 g、枳壳30 g、半夏30 g、川芎30 g、滑石60 g、茯苓20 g、神曲15g）干预前后卵泡液差异代谢物进行分析，结果发现经药物干预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调，孕酮、植物鞘氨醇、癸酰肉碱、二高亚油酸、胆碱、磷酰胆碱、甜菜碱和对羟基苯甲酸等含量下调。牟珍妮[21]采用靶向代谢组学的方法比较了经中药（右归胶囊）及安慰剂干预的拟行IVF 治疗的肾阳虚证PCOS 患者卵泡液代谢组学标记物，结果发现，服药1 周期（24 ～26 天）后，中药干预使肾阳虚证PCOS 患者卵泡液植物鞘氨醇、磷酸高丝氨酸、高丝氨酸、溶血性磷脂酰胆碱（18：1）、苏氨酸、亚油酸、亮氨酸、乳酸、二甲基甘氨酸、肌酸、胆碱、甜菜碱、尿酸、sn- 甘油-3- 磷酸胆碱、肌氨酸等成分含量发生了下调，癸酰肉碱、2- 酰基-sn- 甘油-3- 磷酸胆碱、3- 磺基丙酮酸、孕酮等成分含量发生了上调。这提示，补肾中药的疗效可能与调节甘油磷脂代谢通路及甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢通路有关。

2.2 中药单体治疗PCOS 的代谢组学研究

李艳杰等[22]采用超高效液相色谱- 质谱联用技术(UHPLC-MS) 研究了15 例超重/ 肥胖PCOS 患者经小檗碱（0.5 g/ 次，3 次/ 日）干预3 个月前后内源性代谢物的变化，筛选出磷脂酰胆碱（32：0）、鞘磷脂（d18：1/15：0）、芥子酸酰胺和硬脂酸在治疗后明显升高。这表明，小檗碱可改善超重/ 肥胖患者的脂类代谢。

2.3 非药物疗法治疗PCOS 的代谢组学研究

于玲玉[10]采用UHPLC-QTOF-MS 技术研究了痰湿证PCOS 患者经穴位贴敷干预后卵泡液代谢物变化，结果发现穴位贴敷干预后，假尿嘧啶核苷、石碳酸、2- 氧代己二酸、DL- 乳酸、烟酰胺、DL- 吲哚-3- 乳酸等7个代谢物出现显著下调，其对应的丙酮酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢、蛋白质消化与吸收、氨基酸代谢和嘧啶代谢可能与穴位贴敷治疗PCOS 的疗效机制相关。

3 小结

综上所述，代谢组学技术对PCOS 中医证候客观化研究及中医药疗效机制研究起到了重要的推进作用。然而，目前的研究结果尚未取得一致性结论，可能与目前研究的局限性有关，包括：研究多为小样本试验、使用的代谢组学技术不尽相同、试验设计中未进行结果的验证等，因此研究结果缺少重复，可靠性有待进一步证实。相信随着技术手段的不断进步和研究设计的逐步规范，代谢组学技术将成熟地应用于PCOS 中医药研究领域，成为中医药客观化研究的有力手段。