摘要
背景和目的：卵巢储备功能减退（diminishedovarianreserve,DOR）指卵巢内存留的卵母细胞数量和/或质量的下降。在辅助生殖治疗中，DOR女性多呈现出卵巢反应差、获卵数少、周期取消率高、临床妊娠率低的特点。目前，DOR发生的确切机制仍不清楚，且无有效治疗方法，严重影响女性生育能力，是辅助生殖中面临的重要难题之一。二代测序技术的问世和生物信息学的不断完善，组学研究方法在疾病研究中发挥了重要作用，多组学联合研究能从不同水平全面、系统地揭示疾病病因。本研究采用转录组和代谢组联合的方法来探究DOR发生发展的分子机制。 方法：首先，从公开数据库ArrayExpress获取了E-MTAB-391基因表达谱数据集，该数据集包含了13个DOR患者的颗粒细胞样本和13个卵巢储备功能正常（normalovarianreserve,NOR）女性的颗粒细胞样本。利用R语言软件进行差异表达基因（differentiallyexpressedgenes,DEGs）筛选。然后对得到的DEGs进行基因功能富集分析和蛋白-蛋白相互作用（protein-proteininteraction,PPI）网络构建。另外，作为对DEGs分析的重要补充，从文献中获取两组女性颗粒细胞间差异表达的miRNAs（differentiallyexpressedmiRNAs,DEMs）构建miRNA-mRNA调控网络；并基于CMap（ConnectivityMap）进行了小分子药物分析。最后，收集临床DOR女性和NOR女性（因输卵管或男性因素不孕的健康女性）的颗粒细胞样本，利用非靶向代谢组学技术探究两组患者颗粒细胞间的代谢物差异；同时通过实时定量PCR技术验证相关基因的表达水平。 结果：最终筛选出138个DEGs，由55个上调基因，83个下调基因组成。基因本体（GeneOntology,GO）分析表明，下调的DEGs主要在类固醇生物合成和胆固醇生物合成等生物过程中富集；上调的DEGs则主要富集于应激下骨骼肌细胞的分化、细胞因子合成调控等生物过程。京都基因和基因组百科全书（KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes,KEGG）通路富集结果显示，下调DEGs主要在类固醇生物合成、萜类主链生物合成、卵巢内类固醇生成等通路上富集；上调DEGs主要在糖尿病并发症AGE-RAGE信号通路、人类T细胞白血病病毒1 型感染等通路中富集。PPI网络中筛选出的前5位关键基因为JUN、EGR1、HMGCR、ATF3和SQLE，关键基因中的多个基因与类固醇生物合成和炎症反应相关。miRNA-mRNA调控网络显示多个miRNAs可能与DOR密切相关，其中数个miRNAs调控着类固醇合成相关基因。CMap分析则筛选出31个对DOR可能有拮抗或协同作用的小分子物质。非靶向代谢组学共鉴定出309个差异代谢物，其中，我们重点了关注胆固醇、类固醇合成通路中的相关物质，发现在DOR颗粒细胞样本内多个类固醇物质丰度降低。 结论：转录组学和代谢组学联合分析表明，类固醇物质和炎症反应在DOR的发生发展中具有重要作用。本研究有助于阐明DOR的发生机制，为筛选其潜在诊断和治疗靶点提供了思路。
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