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代谢组学在卵巢衰老机制研究中的进展

【摘要】随着女性生育年龄的推迟，卵巢衰老导致的生育力下降已成为热点研

究领域。然而，目前对卵巢衰老机制的研究仍存在一定的局限性，评估卵巢衰老

的指标无法准确预测生育潜力。代谢组学作为一门新兴学科，旨在定性、定量研

究生命体对外界刺激的生理病理变化而引起的体内代谢物水平的多元动态反应，

在卵巢衰老机制研究中具有重要意义。本文综述了代谢组学在卵巢衰老研究中的

进展，并旨在为深入研究卵巢衰老分子机制以及开发抗衰老干预策略提供理论参

考。本文具体探讨了代谢组学研究卵巢衰老机制的优势、代谢组学在预测绝经状

态中的研究进展、代谢组学研究卵巢储备功能减退、早发性卵巢功能不全、卵巢

早衰机制中的进展，并初步探讨了代谢干预在卵巢衰老中的应用，随着代谢组学

技术的发展，其在卵巢衰老机制研究中的应用将更加广泛和深入，有助于发现新

的卵巢衰老标志物，提高卵巢衰老的早期预测能力，并能深入研究卵巢衰老的潜

在治疗靶点。

随着经济和教育等社会水平的发展，女性首次生育年龄正在推迟，自我国

“三孩政策”实施以来有生育需求的高龄女性呈显著增加趋势。卵巢具有生殖和

内分泌双重功能，卵巢的生殖功能是生育力的核心环节，从35岁开始卵巢的生

殖功能呈现加剧减低趋势［1］，生育力的下降是生殖衰老的第一个标志，先于

激素水平和月经周期的变化［2］。卵巢衰老是指卵巢功能逐渐下降并最终衰竭

的过程，卵巢生殖功能的衰退早于内分泌功能的衰退，卵巢衰老的终末阶段是绝

经期。在卵巢衰老过程中卵巢内卵母细胞的数量减少和（或）质量下降，伴抗苗

勒管激素（anti-Müllerianhormone，AMH）水平降低、窦卵泡数减少、FSH水

平升高，即卵巢储备功能减退（diminishedovarianreserve，DOR）［3］。D

OR分为与年龄相关的生理性DOR和与年龄不相符的病理性DOR。卵巢衰老进程提

前或加速，将出现与年龄不相符的DOR，甚至发生早发性卵巢功能不全（premat

ureovarianinsufficiency，POI）或卵巢早衰（prematureovarianfailur

e，POF）［4］。卵巢衰老是女性生殖衰老的主要原因，值得注意的是卵巢衰老

的发生明显早于其他器官的衰老［2］，卵巢是人体内所有器官中第一个进入衰

老且丧失功能的器官［5-6］。而现代社会的内外多种因素（不良饮食结构、环

境污染、慢性应激等）导致的育龄期女性DOR的比例呈现上升趋势［7］，生育

力下降问题日渐凸显。研究卵巢衰老的机制以期提供相应的干预策略，已逐步成

为生殖领域关注的热点。

代谢组学（metabolomics）是通过对生物体中内源性代谢产物进行定性和定

量分析，寻找生理和病理的关键差异代谢物及相关关系的一门学科。与基因组学

或蛋白质组学相比，代谢组学可以更直接、更迅速地反映生物表型的变化［8］。

由于衰老发生的复杂性，目前对于衰老的机制尚不完全清楚。通过代谢组学研究，

可以深入了解卵巢衰老过程中的代谢变化和代谢调控机制，为揭示卵巢衰老的机

制提供新的思路和方法。本文对代谢组学在卵巢衰老机制研究中的进展进行综述。

一、代谢组学概述

代谢组学是研究生物体内所有代谢物的科学［9］，可以反映生物体在特定

生理和病理状态下的内源性代谢物的变化。代谢物是指生物体进行生命活动过程

中通过各种生化反应产生的物质［10］，其水平可被视为生物系统对遗传或环境

变化的最终反应。

代谢组学是首选的探索受动态环境变化影响的疾病的代谢表型和表型紊乱

的工具［11-12］，是系统生物学的一个重要分支。生物体尤其是细胞的生命活

动大多发生于代谢层面，代谢物反映细胞所处的环境等的影响。代谢物水平的变

化与基因和蛋白质表达相关，基因和蛋白质表达在功能水平上的微小变化会在代

谢物得到放大，从而使检测更易。因此，代谢组学与基因组学、转录组学和蛋白

质组学等研究方法一起，为学界提供了全面理解生物体复杂生命活动的方法。

代谢组学研究主要依赖于核磁共振（nuclearmagneticresonance，NMR）

光谱、气相色谱-质谱（gaschromatography-massspectrometry，GC-MS）

及液相色谱-质谱（liquidchromatography-massspectrometry，LC-MS）等

检测技术［13］。GC-MS偏向于检测极性较小、容易挥发的物质，而LC-MS偏

向于检测极性较