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(jiàn)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(yán)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(diǎn)和難點(diǎn)。中醫(yī)學(xué)中雖無(wú)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(duì)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(biāo)準(zhǔn),中醫(yī)藥手段的療效機(jī)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(jī)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(guò)對(duì)代謝物進(jìn)行定性及定量分析,進(jìn)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(jī)體的變化[2-3]。近年來(lái),越來(lái)越多的學(xué)者采用代謝組學(xué)的方法對(duì)PCOS 中醫(yī)證治進(jìn)行研究,并取得重大進(jìn)展,加深了對(duì)疾病的認(rèn)識(shí),奠定了中醫(yī)藥應(yīng)用的基礎(chǔ)。本文擬對(duì)基于代謝組學(xué)技術(shù)的PCOS 中醫(yī)證候及治法機(jī)制相關(guān)研究進(jìn)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)。
辨證論治是中醫(yī)學(xué)診斷、治療疾病的基本方法,而準(zhǔn)確辨證又是有效治療的前提條件。由于辨證標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(biāo)的相關(guān)性研究,到近年來(lái)新興的使用系統(tǒng)生物學(xué)方法(如代謝組學(xué)),逐步實(shí)現(xiàn)中醫(yī)證候的客觀化。針對(duì)PCOS 中醫(yī)證候分布規(guī)律的文獻(xiàn)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(duì)這些證候進(jìn)行了相關(guān)的代謝組學(xué)研究[4-5]。
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(jí)桿飛行時(shí)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(biāo)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(duì)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(duì)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(shì);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(shì)。李修陽(yáng)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(duì)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(duì)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(duì)照組,其可能機(jī)制為三羧酸循環(huán)障礙、糖代謝緩慢、脂肪動(dòng)員加強(qiáng)。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(duì)20 例痰濕證PCOS 患者及20 例健康對(duì)照女性卵泡液差異代謝物進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與正常對(duì)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(lèi)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(duì)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(xiàn)推測(cè),L- 纈氨酸、L-谷氨酸、DL-乳酸、肌酐、L-亮氨酸、鳥(niǎo)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(biāo)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(duì)照組顯著升高(P<0.05),甲基丙二酸顯著降低(P<0.05)。
楊毅[12]采用UHPLC-MS 技術(shù)分析33 例腎陽(yáng)虛P(yáng)COS 患者和67 例健康女性卵泡液, 發(fā)現(xiàn)了28 個(gè)卵泡液差異代謝物,其中可能與腎陽(yáng)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(yáng)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(yáng)虛組患者卵泡液中顯著下調(diào)。
田琪等[13]使用UHPLC-QTOF-MS 技術(shù)對(duì)肝郁證PCOS 患者(25 例)和正常對(duì)照女性(20 例)血清差異性脂質(zhì)代謝物進(jìn)行分析,結(jié)果篩選出21 種差異脂質(zhì)代謝物。與對(duì)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(jī)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(duì)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(biāo)志物為酰基肉堿(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)。
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(duì)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(duì)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- 膦酰基丁酸、擷氨酸、溶血磷脂(22:1(13Z)) 和谷氨酰胺?;u脯氨酸下調(diào)(P<0.05)。
近年來(lái)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(duì)于PCOS 的治療作用逐步受到肯定,然而其機(jī)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(jī)制提供了新的途徑。
黃威[18]使用補(bǔ)腎化瘀湯(紫石英15 g、補(bǔ)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(chóng)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(lái)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(shì)。構(gòu)建補(bǔ)腎化瘀方治療PCOS 最相關(guān)的代謝通路,分別為細(xì)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(gè)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(zhǔn)靶向代謝組學(xué)的方法對(duì)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(jìn)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(duì)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(yáng)虛證PCOS 患者卵泡液代謝組學(xué)標(biāo)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(yáng)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- ?;?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(bǔ)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)。
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(gè)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(lèi)代謝。
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(gè)代謝物出現(xiàn)顯著下調(diào),其對(duì)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(jī)制相關(guān)。
綜上所述,代謝組學(xué)技術(shù)對(duì)PCOS 中醫(yī)證候客觀化研究及中醫(yī)藥療效機(jī)制研究起到了重要的推進(jìn)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(yàn)、使用的代謝組學(xué)技術(shù)不盡相同、試驗(yàn)設(shè)計(jì)中未進(jìn)行結(jié)果的驗(yàn)證等,因此研究結(jié)果缺少重復(fù),可靠性有待進(jìn)一步證實(shí)。相信隨著技術(shù)手段的不斷進(jìn)步和研究設(shè)計(jì)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。