METRNL在PCOS患者血清中的表達(dá)及意義

任小胖，郝婉姣，劉梅云，宋潔，李燁，薛會靈

(河北大學(xué)附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)科,保定 071000)

多囊卵巢綜合征(PCOS)是一種生育期婦女常見的、復(fù)雜的、多因素的、全身性的內(nèi)分泌及代謝異常所致的慢性炎癥性疾病[1],以持續(xù)性無排卵、高雄激素血癥和胰島素抵抗(IR)為特征,主要臨床表現(xiàn)為月經(jīng)不調(diào)、不孕、多毛和/或痤瘡、肥胖等癥狀。目前,針對此疾病的臨床治療主要以降雄、調(diào)節(jié)月經(jīng)周期及促排卵為主,但在完成一階段的治療后發(fā)現(xiàn)以上癥狀仍會存在,給患者造成生理及心理的極大困擾,影響患者的生活質(zhì)量。因此進(jìn)一步明確其發(fā)病機(jī)制,完善其治療措施,改善患者生活質(zhì)量刻不容緩。

METRNL是一種在白色脂肪組織中表達(dá)的分泌蛋白,是一種新的脂肪因子,它在屏障組織中,例如小鼠和人類的皮膚、腸道和呼吸道上皮等呈高表達(dá)[2]。研究發(fā)現(xiàn),METRNL表達(dá)受炎癥、慢性高脂飲食、運(yùn)動、寒冷暴露等影響,在促進(jìn)神經(jīng)突延伸、增強(qiáng)白脂褐變、提高胰島素敏感性[3]、調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)[4]和調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝[5]等方面發(fā)揮重要作用。以上研究表明,METRNL可能是一種非常有價值的生物標(biāo)志物,有望成為相關(guān)疾病的潛在治療靶點(diǎn)。

目前國內(nèi)外對于METRNL與PCOS關(guān)系的調(diào)查研究甚少,部分研究認(rèn)為METRNL與PCOS及IR相關(guān)[6-8],但是肥胖作為PCOS重要的臨床表現(xiàn),也是PCOS患者迫切需要解決的問題,其與METRNL的關(guān)系目前并無相關(guān)文獻(xiàn)報道,因此本實(shí)驗(yàn)按照IR及BMI分類標(biāo)準(zhǔn)對PCOS患者進(jìn)行細(xì)化分組,應(yīng)用酶聯(lián)免疫法(ELISA)檢測PCOS患者血清中METRNL的水平,多方面分析METRNL與PCOS的關(guān)系,為尋找治療PCOS的新靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。

資料與方法

一、研究對象

選取2022年7—10月就診于河北大學(xué)附屬醫(yī)院生殖中心門診被確診為PCOS的131例患者為實(shí)驗(yàn)組(PCOS組),另收集同期確診為男方因素不孕的且其他各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果均正常的50例女性作為正常對照組。

納入標(biāo)準(zhǔn):PCOS組依據(jù)2003年ESHRE/ASRM鹿特丹會議修訂的PCOS診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]:(1)超聲檢查存在卵巢多囊表現(xiàn)(至少一側(cè)卵巢存在≥12個直徑2～9 mm的小卵泡,和/或卵巢體積>10 ml);(2)臨床或生化檢測的睪酮(T)升高(本中心實(shí)驗(yàn)指標(biāo):T≥0.48 nmol/L);(3)無排卵性月經(jīng)失調(diào);符合上述3項(xiàng)中2項(xiàng),并排除其它病因者可以診斷為PCOS。正常對照組:(1)月經(jīng)規(guī)則,無肥胖、多毛和/或痤瘡等表現(xiàn);(2)生殖激素及內(nèi)分泌實(shí)驗(yàn)室測定正常;(3)B超檢測提示卵巢無多囊改變、無子宮肌瘤及子宮內(nèi)膜異位癥聲像改變;(4)無發(fā)熱及炎癥性疾病。所有入組患者均排除高泌乳素血癥、全身炎癥性疾病、甲狀腺、腎上腺疾病、高血壓、糖尿病等合并癥及并發(fā)癥,并至少 3 個月內(nèi)未用過任何激素類藥物。

本研究獲得河北大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn),所有研究對象均簽署知情同意書。

二、研究方法

1.分組:PCOS組患者按照BMI值分為非肥胖組與肥胖組;根據(jù) HOMA-IR將PCOS組進(jìn)行分為PCOS-IR組和PCOS-非IR組。參數(shù)計(jì)算:(1)胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR):根據(jù)空腹胰島素(FINS)和空腹血糖(FPG)值,計(jì)算自然人群中的HOMA-IR,即HOMA-IR=(FPG×FINS)/22.5,以人群分布的上 1/4 位點(diǎn)作出估測IR的切點(diǎn),其數(shù)值為 2.69[10-11],HOMA-IR≥2.69為IR。(2)體質(zhì)量指數(shù)(BMI):BMI≥28 kg/m2為肥胖。

2.血清生殖激素測定:所有入組對象均于月經(jīng)周期第2～4日或閉經(jīng)2個月以上、且經(jīng)陰超檢查無優(yōu)勢卵泡時,空腹采集靜脈血5 ml,應(yīng)用化學(xué)發(fā)光法檢測睪酮(T)、卵泡刺激素(FSH)、黃體生成素(LH)、雌二醇(E2)、孕酮(P)、泌乳素(PRL)水平。

3.血清METRNL的測定:采集空腹靜脈血5 ml,2 500 rpm離心20 min后,將標(biāo)本置于-20℃凍存?zhèn)溆?。?yīng)用ELISA法測定血清METRNL水平,試劑盒購自上海瑞番生物有限公司,具體操作方法嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。

4.葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)(OGTT)及胰島素釋放實(shí)驗(yàn)(IRT) :所有對象均于早8時空腹行 OGTT 及 IRT 測定,采集空腹靜脈血后口服葡萄糖75 g,分別于服糖后 30 min、60 min、120 min 采集靜脈血,應(yīng)用氧化酶法測定血清葡萄糖(SG)水平,應(yīng)用化學(xué)發(fā)光法測定血清胰島素(INS)水平,以獲得FPG及FINS數(shù)據(jù),計(jì)算 HOMA-IR 進(jìn)行分析,并排除糖尿病患者。

5.研究指標(biāo):所有入組患者血清T、FSH、LH、E2、P、PRL、METRNL、FINS和FPG水平;LH/FSH以及HOMA-IR。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

一、PCOS組與對照組各項(xiàng)指標(biāo)比較

本研究共納入131例PCOS患者,年齡18～36歲,平均年齡(27.35±4.86)歲;50例正常對照組患者,年齡18～34歲,平均年齡(27.48± 4.15)歲。兩組患者均為生育期婦女,年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),其余指標(biāo)如BMI、T、LH/FSH、 HOMA-IR、METRNL相比均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)(表1)。

表1 PCOS組與對照組各項(xiàng)指標(biāo)比較(-±s)

二、 PCOS患者根據(jù)BMI值分組后各項(xiàng)指標(biāo)與對照組比較

PCOS組患者根據(jù)BMI值分為肥胖組與非肥胖組,兩亞組患者的年齡、BMI、T、LH/FSH 值比較均無顯著性差異(P>0.05);PCOS肥胖組患者的HOMA-IR水平顯著高于非肥胖者(P<0.05),METRNL的表達(dá)水平顯著低于非肥胖PCOS患者(P<0.05);與對照組比較,PCOS非肥胖組的T、LH/FSH及 HOMA-IR值均顯著升高(P<0.05),而METRNL的表達(dá)水平顯著降低(P<0.05),兩組間年齡、BMI均無顯著性差異(P>0.05)(表2)。

表2 PCOS患者根據(jù)BMI分組各項(xiàng)指標(biāo)與對照組的比較(-±s)

三、 PCOS患者根據(jù)HOMA-IR分組后各項(xiàng)指標(biāo)與對照組比較

將PCOS組患者按照HOMA-IR值分為PCOS-IR組及PCOS-非IR組,兩亞組患者的年齡、T、LH/FSH 值比較均無顯著性差異(P>0.05);PCOS-IR組的BMI水平顯著高于PCOS-非IR組(P<0.05),METRNL的表達(dá)水平顯著低于PCOS-非IR組(P<0.05);與對照組比較,PCOS-非IR組的T、LH/FSH均顯著升高(P<0.05),METRNL的表達(dá)水平顯著降低(P<0.05),而兩組間的年齡、BMI、IR均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)(表3)。

表3 PCOS患者根據(jù)HOMA-IR分組后各項(xiàng)指標(biāo)與對照組的比較(-±s)

四、 METRNL與各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性

Pearson 相關(guān)性分析結(jié)果顯示,所有研究對象中METRNL與BMI(r=-0.294,P=0.000)、LH/FSH值(r=-0.066,P=0.000)、IR(r=-0.284,P=0.000)、T(r=-0.318,P=0.000)均呈負(fù)相關(guān),與年齡無明顯相關(guān)(r=- 0.072,P=0.365)(表4)。

表4 METRNL 與各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析

在PCOS組中,METRNL與BMI(r=-0.175,P=0.046)、IR(r=-0.191,P=0.029)均呈負(fù)相關(guān),與年齡(r=-0.136,P=0.123)、LH/FSH值(r=-0.132,P=0.131)、T(r=-0.064,P=0.470)無明顯相關(guān)(表5)。

表5 PCOS組中METRNL 與各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性

討 論

PCOS是生育期婦女常見的一種復(fù)雜的內(nèi)分泌及代謝異常所致疾病,其發(fā)病率日趨增加,但其發(fā)病機(jī)制目前尚不明確。研究表明,多種炎癥因子在PCOS中表達(dá)異常,表明 PCOS可能是一種低度慢性炎癥[1],此外PCOS患者機(jī)體組織對胰島素敏感性下降,通常表現(xiàn)為對糖代謝的效應(yīng)下降,葡萄糖不能得到充分利用,導(dǎo)致血糖升高,胰島素分泌代償性增加,進(jìn)而導(dǎo)致高胰島素血癥。由此推斷慢性炎癥、IR和伴隨的高胰島素血癥在PCOS的發(fā)病機(jī)制中起到關(guān)鍵的作用。

METRNL由活化的巨噬細(xì)胞或由巨噬細(xì)胞集落刺激因子刺激的骨髓來源巨噬細(xì)胞產(chǎn)生[12],其表達(dá)的主要細(xì)胞是基質(zhì)細(xì)胞和脂肪細(xì)胞,尤其在人類和嚙齒動物皮下的白色脂肪組織中呈高表達(dá)[13]。人類BIGE數(shù)據(jù)庫中的METRNL表達(dá)數(shù)據(jù)顯示,其最高水平的表達(dá)在激活的單核細(xì)胞中,其次是在消化道、呼吸道黏膜組織和皮膚中,例如在結(jié)節(jié)性瘙癢、日光性角化病、銀屑病和特應(yīng)性皮炎的患者皮膚中METRNL呈高表達(dá),在人類類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的滑膜液中其表達(dá)也明顯上調(diào),說明其在先天性和獲得性免疫應(yīng)答中起重要作用[1]。Rao等[14]發(fā)現(xiàn),METRNL能明顯促進(jìn)白色脂肪中的與褐色脂肪產(chǎn)熱及抗炎細(xì)胞因子有關(guān)的基因表達(dá),促進(jìn)白色脂肪棕色化,參與炎癥反應(yīng)的調(diào)控[15]。Jung等[16]研究發(fā)現(xiàn),METRNL處理可抑制炎癥標(biāo)志物,如抑制核因子κB核易位、抑制NF-κB抑制蛋白α磷酸化、抑制炎癥性細(xì)胞因子IL-6、TNF-α和單核細(xì)胞趨化蛋白1的表達(dá),減輕炎癥反應(yīng)。METRNL可能以自分泌或旁分泌的方式作用于局部脂肪組織,通過過氧化物酶體增殖物激活受體γ起到胰島素增敏作用[17],改善機(jī)體的胰島素抵抗[18]。研究表明,肥胖患者血清中METRNL水平較低[19-21],本研究結(jié)果與該結(jié)論一致。Lee等[22]發(fā)現(xiàn),METRNL通過鈣依賴性AMPKα2途徑增加骨骼肌細(xì)胞的葡萄糖攝取,并以AMPKα2依賴的方式增加葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4轉(zhuǎn)錄抑制因子組蛋白脫乙酰酶的磷酸化,表明METRNL蛋白表達(dá)上調(diào),可改善全身組織代謝,有效減少脂肪堆積、減輕肥胖[23]。

綜上所述,PCOS是一種復(fù)雜的內(nèi)分泌及代謝異常所致疾病,表現(xiàn)為月經(jīng)不調(diào)、不孕、多毛和/或痤瘡、肥胖等癥狀,慢性炎癥、IR在其發(fā)病機(jī)制中起到關(guān)鍵的作用。METRNL是一種具有多種新功能的新型分泌蛋白,有神經(jīng)營養(yǎng)活性和抗炎作用,在白色脂肪棕色化、改善脂肪功能、拮抗肥胖誘導(dǎo)的胰島素抵抗等方面發(fā)揮重要作用。本研究結(jié)果顯示,PCOS患者血清中METRNL表達(dá)顯著降低,伴有肥胖的PCOS患者血清METRNL表達(dá)水平也顯著低于正常體重的PCOS患者;伴有IR的PCOS患者血清METRNL表達(dá)水平也顯著低于不伴有IR的PCOS患者;所有研究對象中METRNL與BMI、LH/FSH值、IR、T均呈負(fù)相關(guān),在PCOS患者中METRNL與BMI、IR均呈負(fù)相關(guān)。由此我們分析METRNL可能參與PCOS的發(fā)生,METRNL可能是一個新的有意義的PCOS的治療靶點(diǎn)。因此我們是否可以大膽假設(shè),PCOS患者使用METRNL治療后,將有效控制患者體重,改善IR,緩解炎癥狀態(tài),進(jìn)而對PCOS的治療起到正面效應(yīng),當(dāng)然這還需要我們開展大量的動作實(shí)驗(yàn)以及臨床實(shí)驗(yàn)為此提供理論基礎(chǔ)。