第一部分多囊卵巢综合征患者临床亚型特点分析背景：多囊卵巢综合征(PCOS)是一种常见的内分泌代谢性疾病,主要影响育龄期女性,发病率可高达6-8％。它不只是单一的病理生理损害,而是一组症状的集合,因而具有高度的临床异质性。主要症状包括月经异常、多毛、肥胖、高黄体生成素(LH)血症、高胰岛素血症、胰岛素抵抗、高脂血症等,其中具有诊断意义的为月经稀发或闭经(OA)、高雄激素血症和／或多毛(HA)以及卵巢形态学改变(多囊卵巢或卵巢体积增大)(PCO)。2003年欧洲生殖协会和美国人类生殖协会提出的Rotterdam标准对PCOS的诊断进行了明确规定,以上三条中只要满足两条并排除其它疾病即可诊断。基于该标准,PCOS可分为四种亚型：亚型A患者表现为高雄激素和稀发／无排卵,卵巢形态正常(经典型1,OA+HA);亚型B则同时具有三种特征性表型(经典型2,OA+HA+PCO);亚型C患者排卵功能正常,有规律的月经周期,但存在高雄激素和卵巢多囊样改变的证据(高雄PCO型,HA+PCO);亚型D患者表现为稀发／无排卵和卵巢大量小卵泡推积,其血清雄激素在正常范围内,亦无临床高雄激素表现(无排卵PCO型,OA+PCO)。大量研究证实不同亚型患者在代谢损害和生殖障碍方面都有不同程度的表现。无PCO表现者(亚型A)代谢损害可能更严重,而雄激素正常的患者(亚型D)则相对较轻,也有学者认为同时具有无排卵和高雄激素表型的患者(亚型A和亚型B)肥胖、胰岛素抵抗和心血管疾病及糖尿病发生风险均高于其它亚型。这种高度的临床异质性给PCOS基础和临床相关研究均造成很大困难。因此,准确识别各亚型的临床特点,正确评估其内分泌及代谢改变对合理诊断和治疗PCOS,探索疾病的发病机制意义重大。目的：本研究旨在通过大样本临床数据分析,明确不同亚型PCOS患者临床特点及意义,为进一步的基础研究和临床试验提供理论基础。方法：选取Rotterdam标准诊断的PCOS患者5287例,正常对照女性2016例。按患者临床特点分为四个亚型组：亚型A(OA+HA)、亚型B(OA+HA+PCO)、亚型C(HA+PCO)、亚型D (OA+PCO)、比较各组患者以及正常对照间人体测量学参数、内分泌指标和代谢特点的差异。结果：1.基本特点：四种亚型BMI相近,均显著高于对照组(P<0.01)。无排卵PCO型患者(亚型D) m-FG评分低于有高雄激素表现的亚型(亚型A、B、C)(P<0.01),后者各组间无差异。2.内分泌特点：各亚型患者LH、LH/FSH均高于对照组(P<0.01)。在患者人群内,同时具有无排卵、高雄激素和PCO三种表现的患者(亚型B)LH水平和LH/FSH比值较其它三个亚型组更高(P值均<0.01)。血清T水平在各组受试者间也存在差异,有高雄激素表现的亚型组(亚型A、B、C)血清T最高,无排卵PCO型患者(亚型D)其次,对照组最低。三者呈阶梯状递减,均数差异显著(组间比较P值均<0.01)。3.血糖代谢特点：亚型B(经典型2)和亚型D(无排卵PCO型)组患者INSO水平高于对照组(P<0.01)。关于HOMA-IR,亚型D(无排卵PCO型)最高,亚型B(经典型2)其次,亚型A(经典型1)、亚型C(高雄PCO型)和对照组最低(P值均<0.01),且后三组间无显著差异。上述结果在较正BMI后仍有统计学意义(P值均<0.01)。4.血脂代谢特点：各组受试者间CHOL差异不大。四个患者组TG水平均高于对照,而HDL-C水平低于对照(P值均<0.01)。在患者人群中,亚型D(无排卵PCO型)血清LDL-C最高,亚型B(经典型2)其次,亚型C(高雄PCO型)最低(P值均<0.01)。较正BMI后除TG(P=0.721)外,其它结果仍有统计学意义(P值均<0.05)。结论：与对照人群相比,四种亚型的PCOS患者均存在一定程度的内分泌紊乱和雄激素过量状态,其中同时具有OA、HA和PCO三个特点的亚型组(亚型B)患者表现更重,而无排卵PCO型患者(亚型D)则相对较轻。但后者在所有患者中所占比重最大,在糖脂代谢方面的异常改变也更明显。可见,各亚型PCOS可能具有不同的病理生理机制。第二部分基于PCOS患者的PCOS易感基因基因型-表型关联性分析背景：多囊卵巢综合征(PCOS)患者临床表型具有高度异质性,高雄激素血症、高LH血症等内分泌异常以及高血糖、胰岛素抵抗、高脂血症等代谢异常在PCOS女性中发生率均较高。该综合征病因复杂,目前较为公认的观点为遗传因素和环境因素共同作用的结果。既往大量分子遗传学研究已发现多个PCOS(?)目关基因,但作为复杂遗传性疾病,多基因致病以及遗传与环境之间的相互作用致使单基因关联性研究在探索PCOS候选基因方面作用甚微。全基因组关联研究(GWAS)基于基因芯片技术,通过对个体全部或大部分基因的高效检测和比对,为我们打开了一扇研究复杂性疾病的大门。它将患者与对照组全基因组范围内检测出的SNP位点进行比较,确定所有的变异等位基因频率。与候选基因策略需要预先假设致病基因相比,GWAS研究能更系统、更全面的反应疾病的遗传易感性。关于PCOS的前期GWAS研究对上万例患者和等比例对照进行检测和分析,共发现15个PCOS易感SNP(PCOS-SNP),分别位于11个基因座。其中一期GWAS提示了2p16.3、2p21和9q33.3三个易感区域与PCOS发病相关,LHCGR、THADA和DENND1A基因内的5个SNP (rs13405728、rs13429458、rs12478601、rs2479106、rs1018854)被证实为PCOS-SNP.之后二期GWAS在重复了上述结果外又新发现了8个基因座,经两次独立样本的验证证实C9orf3基因rs4385527和rs3802457位点、YAP1基因rs1894116位点、RAB5B基因rs705702位点、HMGA2基因rs2272046位点、TOX3基因rs4784165位点、INSR基因rs2059807位点、SUM01P1基因rs6022786位点以及FSHR基因rs2268361和rs2349415位点等位基因频率在病例和对照之间存在显著差异。在这些候选基因中,LHCGR, FSHR1及(?)NSR由于处于卵泡发育或胰岛素代谢的重要通路,早在其它单基因筛查中得以证实。但其它基因在之前的PCOS相关报道中并未提及。通过复习既往基础研究,推测THADA和HMGA2作为糖尿病易感基因可能在胰岛素代谢方面发挥作用；YAP、HMGA2基因由于与细胞增殖相关,可能参与卵巢形态学改变的机制；LHCGR、RAB5B基因与部分细胞活动如胞吞作用、钙离子转运等有关,可能影响了一些效应细胞的功能。但对于上述基因与PCOS表型的关系,以及其对于不同表型的遗传贡献仍属未知。明确这些疾病易感基因与表型的关联性有助于进一步深入探讨基因的功能和在PCOS发病机制中的作用。目的：对纳入GWAS研究的PCOS患者表型信息进行分析,探讨PCOS易感基因的基因型与表型的相关性,以期为进一步探索上述基因在PCOS发病机制中的作用提供依据。方法：统计分析前期GWAS研究所纳入的患者的临床资料,分别根据各SNP的基因型频率选择合适的遗传模型对PCOS患者进行分组,比较不同基因型患者间内分泌及代谢表型的差异。结果：1. rs13429458(THADA)位点AA基因型患者血清T、LH及LH/FSH比值高于AC+CC基因型(P值分别为0.02、0.03、0.02)。在较正年龄和BMI后,结果均仍有统计学意义(Padjus,分别为<0.01、0.02、<0.01)。2. rs12478601(THADA)位点CC基因型患者血清LDL较CT+TT组更高(P=0.02)。结果在较正年龄和BMI后仍有统计学意义(Padjust=0.02)。3. rs2479106(DENND1A)位点GG+AG基因型患者OGTT后2小时血清胰岛素水平显著高于AA组(P=0.02)。结果在较正年龄和BMI后仍有统计学意义(Padjust=0.02)。4. rs2349415(FSHR)位点CC基因型患者血清T水平较CT+TT基因型者明显增加(P<0.01)。结果在较正年龄和BMI后仍有统计学意义(Padjust<0.01)。5. rs4385527(C9orf3)位点AG+AA基因型组BMI较GG组高(P=0.01),其LDL-C水平也较高,而HDL-C水平则较低(P值均<0.01)。较正年龄和BMI后结果仍有统计学意义(Padjust<0.01)6. rs2272046(HMGA2)位点CC+CA基因型组LDL-C水平显著高于从组(P<0.01),较正年龄和BMI对结果无影响(Padjust<0.01)7. rs4784165(TOX3)位点各基因型组间mFG评分存在显著差异,GG组评分低于另外两组(P<0.01)。8. rs2059807(INSR)位点AA基因型组OGTT后2小时血糖水平高于GG+AG组(P=0.03),结果在较正年龄和BMI后仍有意义(Padjust=0.042)。9. rs6022786(SUMO1P1)位点各基因型组间血清T水平存在差异(P<0.01),GG和GA组T浓度显著高于AA组。结论：THADA、FSHR、TOX3、SUMO1P1基因与PCOS高雄表型相关,且THADA以及DENND1A、 C9orf3、HMGA2、INSR基因与PCOS糖脂代谢异常也存在相关性。这些基因可能在PCOS病理生理机制中发挥关键作用。第三部分基于单一表型人群的PCOS易感基因基因型-表型关联性分析背景：多囊卵巢综合征(PCOS)是一种复杂的遗传性疾病,具有明显的种族差异性和临床异质性。前期对中国PCOS患者的全基因组关联性研究(GWAS)共发现位于11个基因座的15个寡核苷酸多态位点(PCOS-SNPs)与PCOS易感性相关。其中2p16.3(rs13405728)、2p21(rs13429458、rs12478601)和9q33.3(rs10818854、 rs2479106)为一期GWAS (GWAS Ⅰ)发现,并在欧洲和美国高加索人群中得到验证。所提示基因包括LHCGR、THADA和DENND1A。但考虑到作为一种影响广泛的复杂性综合征,其致病基因应该不仅限于上述三个。因此随后二期GWAS (GWAS Ⅱ)又进一步扩大了样本量,结果除验证了GWAS Ⅰ外又发现了八个新的PCOS易感位点：9q22.32(rs4385527、rs3802457)、11q22.1(rs1894116)、12q13.2(rs705702)、12q14.3(rs2272046)、16q12.1(rs4784165),19p13.3(rs2059807)、20q13.2(rs6022786)以及2p16.3(rs2268361、rs2349415)。所提示基因包括：FSHR、 C9orf3、YAP1、RAB5B、HMGA2、TOX3、INSR(?)受SUMO1P1。如前所述,PCOS表型多样。大量家系研究表明PCOS的临床特点多具有家族聚集性,患者一级亲属中胰岛素抵抗、糖耐量异常及糖尿病发生率明显增加。其母亲及姐妹血清雄激素水平也高于一般女性,而LH反应却有所下降。与同年龄的正常对照女性相比,患者的女儿在青春期前血清胰岛素、LH、T及17-羟孕酮水平更高,卵巢体积也更大；并且这种异常在青春期持续存在。由此可见,遗传因素可能参与了PCOS表型的形成。但对于易感基因和表型发生风险之间的直接相关性却尚无确切证据,究竟这些表型受哪一个或哪几个基因的调控一直是PCOS病因学研究的关注点。基于此,本部分研究选取了三组单一表型人群,即分别具有稀发／无排卵(OA)、高雄激素(HA)、卵巢多囊样改变(PCO)三者之一,与无任何上述表型的严格对照人群进行病例对照研究,以期分离各表型,排除三种表型间的相互影响,确定易感基因与表型之间的独立联系,明确这些PCOS易感基因对哪个特征性表型贡献更大。目的：本研究旨在比较单一表型人群和严格对照间PCOS-SNP等位基因频率的差异,确定这些位点与特征性表型发生风险之间的相关性,以期为下一步易感基因功能学研究提供理论基础。方法：本研究共纳入三组单一表型人群,其中OA组746例,HA组278例,PCO组536例。对照组为1790例无任何阳性表型的健康女性。提取所有受试者全血DNA,通过直接测序的方法检测15个PCOS-SNPs的基因型,并分析其与PCOS表型间的相关性。结果：1.LHCGR(rs13405728)、C9orf3(rs4385527)和(?)NR(s2059807)基因与OA存在显著相关性,结果在较正年龄和BMI后仍有统计学意义(Padjust分别为9.47E-03、4.40E-09、3.18E-02)。2.C9rf3rs4385527)与HA显著相关,结果独立于年龄和BMI (Padjust=1.77E-04)。3.THADA(rs13429458、rs12478601)、DEAAD1A(rs10818854)以及C9orf3(rs4385527)与PCO显著相关,结果在较正年龄和BMI后同样有统计学意义(Padjust分别为1.47E-03、6.38E-04、1.73E-02和2.20E-07)。结论：部分PCOS易感基因与其特征性临床表型有直接相关性。其中LHCGR和INSR与OA表型相关,THADA和DENND1A与PCO表型相关,而C9orf3则与三种表型均相关,它们可能在疾病的发病机制中发挥关键作用。