论文标题：Novel Genetic Risk and Metabolic Signatures of Insulin Signaling and Androgenesis in the Anovulation of Polycystic Ovary Syndrome

期刊：Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.08.013

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黑龙江中医药大学吴效科与上海交通大学师咏勇共同带领的由多个科研单位组成的团队合作，在中国工程院院刊《Engineering》发表了题为 “Novel Genetic Risk and Metabolic Signatures of Insulin Signaling and Androgenesis in the Anovulation of Polycystic Ovary Syndrome” （多囊卵巢综合征无排卵的胰岛素信号和雄激素合成的新遗传风险和代谢特征）的研究性文章，吴效科、黄志超、曹义娟为共同第一作者。该研究为多囊卵巢综合征（PCOS）的治疗带来新方向。

PCOS 是一种常见的生殖和代谢性疾病，影响着全球 5%~10% 的育龄期女性，其中约 80% 的患者因无排卵或稀发排卵而合并不孕症。当前，促排卵治疗是 PCOS 不孕症的一线方案，但仍有 10%~40% 的患者对治疗无应答，且缺乏有效的筛查标志物和预测模型。

此次研究中，来自多所国内外知名院校和研究机构的团队，对 1000 名 PCOS 不孕女性展开前瞻性队列研究。研究人员运用全外显子联合靶向单核苷酸多态性（SNP）测序以及代谢组学技术，深入探究无排卵 PCOS 女性的遗传变异、代谢信号和临床特征。

图1. 进行促排卵治疗的多囊卵巢综合征患者与排卵显著相关的SNP。

研究发现，ZNF438 基因的常见变异 rs2994652 和 REC114 基因的罕见功能突变 rs182542888，与促排卵治疗失败显著相关。携带这两种突变的患者，总排卵率更低，首次排卵时间更长。进一步研究发现，携带 ZNF438 突变的女性，体内 L-苯丙氨酸水平升高，且与胰岛素抵抗和空腹血糖呈正相关；携带 REC114 突变的女性，花生四烯酸代谢产物水平下降，与抗苗勒管激素和总睾酮呈负相关。这表明，这两种基因变异可能通过影响胰岛素信号和雄激素合成，导致排卵异常。

此外，研究团队利用机器学习算法，整合基因变异位点、代谢产物及临床特征，构建了排卵预测模型。该模型的曲线下面积（AUC）达 76.7%，比仅纳入风险基因型或相关代谢物的模型预测能力更强。模型中的重要特征包括治疗措施、抗苗勒管激素、相关基因突变等，为预测排卵提供了更全面的依据。

该研究有助于深入理解 PCOS 的发病机制，为制定个性化治疗方案提供了新方向。未来，通过检测相关基因变异，或能在治疗前更精准地预测患者对促排卵治疗的反应，从而实现精准治疗。不过，研究团队也指出，此次研究样本量相对较小，且结果可能仅适用于中国汉族 PCOS 女性，后续还需更大规模、更多样化的研究加以验证。

引用：

Xiaoke Wu, Chi Chiu Wang, Yijuan Cao, Jian Li, Zhiqiang Li, Hongli Ma, Jingshu Gao, Hui Chang, Duojia Zhang, Jing Cong, Yu Wang, Qi Wu, Xiaoxiao Han, Pui Wah Jacqueline Chung, Yiran Li, Xu Zheng, Lingxi Chen, Lin Zeng, Astrid Borchert, Hartmut Kuhn, Zi-Jiang Chen, Ernest Hung Yu Ng, Elisabet Stener-Victorin, Heping Zhang, Richard S. Legro, Ben Willem J. Mol, Yongyong Shi. Novel Genetic Risk and Metabolic Signatures of Insulin Signaling and Androgenesis in the Anovulation of Polycystic Ovary Syndrome. Engineering, 2023, 23(4): 103–111

开放获取论文：

https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.08.013

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