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研究背景
多囊卵巢综合征（PCOS）是一种常见的生殖内分泌疾病，影响育龄女性中6-12％比例的人口。PCOS是一种代谢、激素和心理社会疾病，严重影响患者的生活质量。PCOS的诊断标准包括是否存在高雄激素血症，然而目前不同的雄激素在PCOS的诊断中价值如何仍存在争议。肠道菌群通过与外界环境相互作用，从而促进新陈代谢、免疫反应和改善肠道结构。因其数量庞大，生理作用广泛，肠道菌群基因又被看作“人类第二基因组”。PCOS患者肠道菌群分布特点及菌种成分与雄激素之间的关系如何仍待进一步阐明。
研究目的
第一部分：评估不同雄激素在PCOS患者中升高的比例及比较不同BMI水平PCOS患者雄激素水平及代谢异常的差异。第二部分：初步分析PCOS患者肠道菌群的特点及不同雄激素和BMI水平患者肠道菌群的差异。
研究方法
我们首先对43例新发PCOS患者进行了横断面研究，评估不同雄激素包括总睾酮（TT），游离睾酮（FT），雄烯二酮（AD），脱氢表雄酮（DHEA）和硫酸脱氢表雄酮（DHS）在PCOS患者中升高的比例；比较不同BMI水平的PCOS患者代谢异常和雄激素水平的差异；收集粪便样本，利用16S核糖体DNA（16SrDNA）测序分析PCOS患者肠道微生物群的分布特点及其与雄激素的相关性。
研究结果
第一部分
1.PCOS患者一般资料分析
门诊共收集符合入组标准病例49例，剔除资料不完整者6例，共计纳入分析PCOS患者43例。入组PCOS患者年龄区间24-34岁，平均年龄28.9岁；未婚患者占7%，已婚患者占93%；未育患者占90.7%，已育患者占9.3%；平均体重为61.77±11.52kg；平均BMI为24.51±4.77kg/m2。过轻：BMI低于18.5kg/m2有6例，正常：BMI在18.5-23.9kg/m2有14例，过重：BMI在24-27kg/m2有10例，肥胖：BMI在28-32kg/m2有10例，重度肥胖，BMI高于32kg/m2有3例。
2.PCOS患者中各项雄激素升高的比例
43例新发PCOS患者中，AD升高的患者占81.4%；TT升高的患者占76.7%；FT升高的患者占37.2；DHS升高的患者占37.2%，DHEA升高的患者占18.6%。无高雄临床表现的占44.2%，有高雄临床表现的占55.8%
3.不同BMI水平PCOS雄激素水平及代谢异常水平的比较
BMI高值组和BMI低值组一般资料比较:根据BMI中位数（24.69kg/m2）将入组PCOS患者分为BMI高值组（BMI≥24.69kg/m2，n=21）和BMI低值组（BMI＜24.69kg/m2，n=22）。结果示两组人群在年龄、婚育比例、存在高雄激素临床表现的比例均无统计学差异。
不同BMI水平患者雄激素水平比较:BMI高值组和BMI低值组两组在TT、AD、DHEA、DHS和FT水平无统计学差异。BMI高值组性激素结合球蛋白（SHBG）明显低于BMI低值组，而游离睾酮指数（FAI）则明显高于BMI高值组。
不同BMI水平PCOS患者代谢指标的比较:OGTT及胰岛素释放试验：可见患者通过口服75g葡萄糖前及后测定的30min、60min、120min血糖及胰岛素水平。通过测得的血糖和胰岛素浓度估算复合胰岛素敏感性指数。AUCINS为1172133.30±68459.05，AUCGLU为1305.64±213.35，AUCIN/G为90.27±52.41；HOMA-IR为3.61±2.40。总结这些PCOS患者胰岛素分泌时相特点：0.5h达峰的有14例，1h达峰的有27例，2h达峰的有2例，胰岛素分泌时相延迟比例高达67.4%。BMI高值组和BMI低值组比较结果示INS0、INS0.5、INS1、INS2、AUCINS、HOMA-IR、AUCIN/G差异有统计学意义。BMI高值组和BMI低值组比较，结果示两组OGTT葡萄糖耐量试验没有统计学差异，两组胰岛素释放试验结果示INS0、INS0.5、INS1、INS2差异有统计学意义。BMI高值组和BMI低值组血脂谱和UA水平比较结果示TG、HDL、UA有统计学差异。
4.PCOS临床参数相关性分析
SHBG与胰岛素及HOMA-IR的相关性：SHBG与空腹胰岛素，葡萄糖负荷后0.5h，1h，2h和3h胰岛素相关系数分别为：（r=-0.597，p＜0.001），（r=-0.377，p＜0.05），（r=0.327，p＜0.05），（r=-0.425，p＜0.01），（r=-0.339，p＜0.05），SHBG与HOMA-IR（r=-0.601，p＜0.001）呈显著负相关。SHBG与UA、HDL、TG的相关性：SHBG与UA（r=-0.457，p＜0.001）呈显著负相关，SHBG与TG（r=-0.405,p＜0.01）呈显著负相关，SHBG与HDL（r=0.542,p＜0.001）呈显著正相关。
第二部分
1.OTUVenn图
入组的PCOS患者共有肠道菌种为Bacteroidesvulgatus、Lachnospiraceae和Agathobacter。
2.热图
门水平热图：PCOS患者肠道菌群中相对数量从大到小排列的门分类有：Firmicutes、Bacteroidetes、Proteobacteria、Actinobacteria、Fusobacteria；纲水平热图：相对数量从大到小排列的纲分类有：Bacteroidia、Clostridia、Gammaproteobacteria、Negativicutes、Erysipelotrichia、Bacilli、Actinobacteria、Deltaproteobacteria；目水平热图：相对数量从大到小排列的目分类有：Clostridiales、Bacteroidales、Erysipelotrichales、Lactobacillales、Selenomonadales、Fusobacteriales、Betaproteobacterial、Enterobacteriales、Bifidobacteriales、Desulfovibrionales、Pasteurellales、Coriobacteriales；科水平热图：相对数量从大到小排列的科分类有：Lachnospiraceae、Bacteroidaceae、Ruminococcaceae、Burkholderiaceae、Acidaminococcaceae、Tannerellaceae、Rikenellaceae、Prevotellaceae、Veillonellaceae、Peptostreptococcaceae、Erysipelotrichaceae；属水平热图：相对数量从大到小排列的属分类有：Bacteroides、Faecalibacterium、Roseburia、[Ruminococcus]_torques_group、Agathobacter、Blautia、Lachnospira、Lachnoclostridium、Unclassified；种水平热图：相对数量从大到小排列的种分类有：Unclassified、Bacteroides_vulgatus、Bacteroides_plebeius、Bacteroides_stercoris、metagenome、Bacteroides_uniformis、gut_metagenome、Ruminococcus_sp._5_1_39BFAA5139BFAA、Parabacteroides_merdae、Phascolarctobacterium_faecium、Bacteroides_thetaiotaomicron、Dorea_longicatena、Bacteroides_xylanisolvens、human_gut_metagenome。
3.物种相对丰度柱状图
门水平物种相对丰度柱状图：PCOS患者肠道菌群中相对丰度从大到小排列的物种有Firmicutes、Bacteroidetes、Proteobacteria；纲水平物种相对丰度柱状图：相对丰度从大到小排列的物种有Clostridia、Bacteroidia、Negativicutes、Gammaproteobacteria；目水平物种相对丰度柱状图：相对丰度从大到小排列的物种有Clostridiales、Bacteroidales、Vibrionales；科水平物种相对丰度柱状图：相对丰度从大到小排列的物种有Lachnospiraceae、Bacteroidaceae、Ruminococcaceae、Fusobacteriaceae、Prevotellaceae；属水平物种相对丰度柱状图：相对丰度从大到小排列的物种有Bacteroides、Prevotella_2、Blautia、Others、Unclassified；种水平物种相对丰度柱状图：相对丰度从大到小排列的物种有Unclassified、Bacteroides_coprocola、Bacteroides_plebeius、metagenome、Alistipes_putredinis。
4.PCOS肠道菌群测序数据与临床指标相关性分析结果汇总
多种拟杆菌在OTU、属、种各水平上与TT、BMI、胰岛素呈负相关；多种厚壁菌在OTU、属水平与TT呈正相关；多种厚壁菌在OTU、属、种水平与BMI、胰岛素呈负相关；多种厚壁菌在属水平与AD呈正相关。
研究结论
1.AD作为PCOS患者中高雄激素血症的生化证据具有较高的敏感性；
2.不同BMI水平的PCOS患者雄激素指标包括TT、FT、AD、DHEA和DHS水平不存在差异；
3.SHBG可作为代谢异常的间接反映指标；
4.在PCOS新发病例中：拟杆菌门中理研菌科与TT、BMI呈负相关，拟杆菌门中拟杆菌科与TT、BMI、FINS呈正相关；厚壁菌门中毛螺菌科与BMI、FINS、AD呈正相关，厚壁菌门中疣微菌科与TT、BMI、FINS呈正相关。
多囊卵巢综合征（PCOS）是一种常见的生殖内分泌疾病，影响育龄女性中6-12％比例的人口。PCOS是一种代谢、激素和心理社会疾病，严重影响患者的生活质量。PCOS的诊断标准包括是否存在高雄激素血症，然而目前不同的雄激素在PCOS的诊断中价值如何仍存在争议。肠道菌群通过与外界环境相互作用，从而促进新陈代谢、免疫反应和改善肠道结构。因其数量庞大，生理作用广泛，肠道菌群基因又被看作“人类第二基因组”。PCOS患者肠道菌群分布特点及菌种成分与雄激素之间的关系如何仍待进一步阐明。
研究目的
第一部分：评估不同雄激素在PCOS患者中升高的比例及比较不同BMI水平PCOS患者雄激素水平及代谢异常的差异。第二部分：初步分析PCOS患者肠道菌群的特点及不同雄激素和BMI水平患者肠道菌群的差异。
研究方法
我们首先对43例新发PCOS患者进行了横断面研究，评估不同雄激素包括总睾酮（TT），游离睾酮（FT），雄烯二酮（AD），脱氢表雄酮（DHEA）和硫酸脱氢表雄酮（DHS）在PCOS患者中升高的比例；比较不同BMI水平的PCOS患者代谢异常和雄激素水平的差异；收集粪便样本，利用16S核糖体DNA（16SrDNA）测序分析PCOS患者肠道微生物群的分布特点及其与雄激素的相关性。
研究结果
第一部分
1.PCOS患者一般资料分析
门诊共收集符合入组标准病例49例，剔除资料不完整者6例，共计纳入分析PCOS患者43例。入组PCOS患者年龄区间24-34岁，平均年龄28.9岁；未婚患者占7%，已婚患者占93%；未育患者占90.7%，已育患者占9.3%；平均体重为61.77±11.52kg；平均BMI为24.51±4.77kg/m2。过轻：BMI低于18.5kg/m2有6例，正常：BMI在18.5-23.9kg/m2有14例，过重：BMI在24-27kg/m2有10例，肥胖：BMI在28-32kg/m2有10例，重度肥胖，BMI高于32kg/m2有3例。
2.PCOS患者中各项雄激素升高的比例
43例新发PCOS患者中，AD升高的患者占81.4%；TT升高的患者占76.7%；FT升高的患者占37.2；DHS升高的患者占37.2%，DHEA升高的患者占18.6%。无高雄临床表现的占44.2%，有高雄临床表现的占55.8%
3.不同BMI水平PCOS雄激素水平及代谢异常水平的比较
BMI高值组和BMI低值组一般资料比较:根据BMI中位数（24.69kg/m2）将入组PCOS患者分为BMI高值组（BMI≥24.69kg/m2，n=21）和BMI低值组（BMI＜24.69kg/m2，n=22）。结果示两组人群在年龄、婚育比例、存在高雄激素临床表现的比例均无统计学差异。
不同BMI水平患者雄激素水平比较:BMI高值组和BMI低值组两组在TT、AD、DHEA、DHS和FT水平无统计学差异。BMI高值组性激素结合球蛋白（SHBG）明显低于BMI低值组，而游离睾酮指数（FAI）则明显高于BMI高值组。
不同BMI水平PCOS患者代谢指标的比较:OGTT及胰岛素释放试验：可见患者通过口服75g葡萄糖前及后测定的30min、60min、120min血糖及胰岛素水平。通过测得的血糖和胰岛素浓度估算复合胰岛素敏感性指数。AUCINS为1172133.30±68459.05，AUCGLU为1305.64±213.35，AUCIN/G为90.27±52.41；HOMA-IR为3.61±2.40。总结这些PCOS患者胰岛素分泌时相特点：0.5h达峰的有14例，1h达峰的有27例，2h达峰的有2例，胰岛素分泌时相延迟比例高达67.4%。BMI高值组和BMI低值组比较结果示INS0、INS0.5、INS1、INS2、AUCINS、HOMA-IR、AUCIN/G差异有统计学意义。BMI高值组和BMI低值组比较，结果示两组OGTT葡萄糖耐量试验没有统计学差异，两组胰岛素释放试验结果示INS0、INS0.5、INS1、INS2差异有统计学意义。BMI高值组和BMI低值组血脂谱和UA水平比较结果示TG、HDL、UA有统计学差异。
4.PCOS临床参数相关性分析
SHBG与胰岛素及HOMA-IR的相关性：SHBG与空腹胰岛素，葡萄糖负荷后0.5h，1h，2h和3h胰岛素相关系数分别为：（r=-0.597，p＜0.001），（r=-0.377，p＜0.05），（r=0.327，p＜0.05），（r=-0.425，p＜0.01），（r=-0.339，p＜0.05），SHBG与HOMA-IR（r=-0.601，p＜0.001）呈显著负相关。SHBG与UA、HDL、TG的相关性：SHBG与UA（r=-0.457，p＜0.001）呈显著负相关，SHBG与TG（r=-0.405,p＜0.01）呈显著负相关，SHBG与HDL（r=0.542,p＜0.001）呈显著正相关。
第二部分
1.OTUVenn图
入组的PCOS患者共有肠道菌种为Bacteroidesvulgatus、Lachnospiraceae和Agathobacter。
2.热图
门水平热图：PCOS患者肠道菌群中相对数量从大到小排列的门分类有：Firmicutes、Bacteroidetes、Proteobacteria、Actinobacteria、Fusobacteria；纲水平热图：相对数量从大到小排列的纲分类有：Bacteroidia、Clostridia、Gammaproteobacteria、Negativicutes、Erysipelotrichia、Bacilli、Actinobacteria、Deltaproteobacteria；目水平热图：相对数量从大到小排列的目分类有：Clostridiales、Bacteroidales、Erysipelotrichales、Lactobacillales、Selenomonadales、Fusobacteriales、Betaproteobacterial、Enterobacteriales、Bifidobacteriales、Desulfovibrionales、Pasteurellales、Coriobacteriales；科水平热图：相对数量从大到小排列的科分类有：Lachnospiraceae、Bacteroidaceae、Ruminococcaceae、Burkholderiaceae、Acidaminococcaceae、Tannerellaceae、Rikenellaceae、Prevotellaceae、Veillonellaceae、Peptostreptococcaceae、Erysipelotrichaceae；属水平热图：相对数量从大到小排列的属分类有：Bacteroides、Faecalibacterium、Roseburia、[Ruminococcus]_torques_group、Agathobacter、Blautia、Lachnospira、Lachnoclostridium、Unclassified；种水平热图：相对数量从大到小排列的种分类有：Unclassified、Bacteroides_vulgatus、Bacteroides_plebeius、Bacteroides_stercoris、metagenome、Bacteroides_uniformis、gut_metagenome、Ruminococcus_sp._5_1_39BFAA5139BFAA、Parabacteroides_merdae、Phascolarctobacterium_faecium、Bacteroides_thetaiotaomicron、Dorea_longicatena、Bacteroides_xylanisolvens、human_gut_metagenome。
3.物种相对丰度柱状图
门水平物种相对丰度柱状图：PCOS患者肠道菌群中相对丰度从大到小排列的物种有Firmicutes、Bacteroidetes、Proteobacteria；纲水平物种相对丰度柱状图：相对丰度从大到小排列的物种有Clostridia、Bacteroidia、Negativicutes、Gammaproteobacteria；目水平物种相对丰度柱状图：相对丰度从大到小排列的物种有Clostridiales、Bacteroidales、Vibrionales；科水平物种相对丰度柱状图：相对丰度从大到小排列的物种有Lachnospiraceae、Bacteroidaceae、Ruminococcaceae、Fusobacteriaceae、Prevotellaceae；属水平物种相对丰度柱状图：相对丰度从大到小排列的物种有Bacteroides、Prevotella_2、Blautia、Others、Unclassified；种水平物种相对丰度柱状图：相对丰度从大到小排列的物种有Unclassified、Bacteroides_coprocola、Bacteroides_plebeius、metagenome、Alistipes_putredinis。
4.PCOS肠道菌群测序数据与临床指标相关性分析结果汇总
多种拟杆菌在OTU、属、种各水平上与TT、BMI、胰岛素呈负相关；多种厚壁菌在OTU、属水平与TT呈正相关；多种厚壁菌在OTU、属、种水平与BMI、胰岛素呈负相关；多种厚壁菌在属水平与AD呈正相关。
研究结论
1.AD作为PCOS患者中高雄激素血症的生化证据具有较高的敏感性；
2.不同BMI水平的PCOS患者雄激素指标包括TT、FT、AD、DHEA和DHS水平不存在差异；
3.SHBG可作为代谢异常的间接反映指标；
4.在PCOS新发病例中：拟杆菌门中理研菌科与TT、BMI呈负相关，拟杆菌门中拟杆菌科与TT、BMI、FINS呈正相关；厚壁菌门中毛螺菌科与BMI、FINS、AD呈正相关，厚壁菌门中疣微菌科与TT、BMI、FINS呈正相关。