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背景:多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome,PCOS）是育龄期女性最常见的排卵障碍性疾病,以雄激素过高的临床或者生化表现、稀发排卵或无排卵、卵巢多囊改变为特征。类固醇激素代谢紊乱导致的高雄激素血症被认为在PCOS的发病机制中起到核心作用。液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）提高了类固醇激素检测分析的性能,但尚未广泛用于临床。目前尚缺乏全面描绘PCOS患者类固醇激素代谢谱及与辅助生殖结局相关性的研究。目的:对行IVF/ICSI助孕的对照组和PCOS患者取卵日血清类固醇合成途径中的21种类固醇进行全方位定量检测,分析PCOS患者类固醇激素代谢谱与对照组的差异,探究血清类固醇水平与助孕结局及妊娠结局之间的相关性,为PCOS患者临床干预提供证据。材料和方法:选取2018年9月至2019年12月就诊于浙江大学医学院附属妇产科医院行IVF/ICSI的不孕患者,收集PCOS患者100例及同期输卵管性不孕或男性因素不孕患者101例（对照组）作为研究对象。收集PCOS患者及对照组患者取卵日血清。收集PCOS及对照组患者的年龄、BMI、基础内分泌、促排卵结局信息等临床资料。利用LC-MS/MS检测两组血清中类固醇激素水平,包括孕烯醇酮（孕烯醇酮和17-羟孕烯醇酮）、孕激素（孕酮和17-羟孕酮）、雄激素（脱氢表雄酮、脱氢表雄酮硫酸酯、雄烯二酮、睾酮、雄酮和双氢睾酮）、雌激素（雌酮、雌二醇和雌三醇）、糖皮质激素（11-脱氧皮质醇、21-脱氧皮质醇、皮质醇和皮质素）和盐皮质激素（18-羟皮质酮、11-脱氧皮质酮、皮质酮和醛固酮）,比较类固醇激素水平在两组间的差异。利用主成分分析（PCA）、PLS-DA模型分析和OPLS-DA模型分析结合单变量分析,识别两组间差异代谢物。通过产物与前体的浓度比来评估类固醇合成途径中的类固醇酶的活性并比较两组间差异。分析各项类固醇激素水平与获卵数、正常受精数、优质胚胎数、取卵日子宫内膜厚度等促排卵结局指标的关联性。分析类固醇激素水平对新鲜周期妊娠结局预测能力及与新鲜周期单胎出生体重相关性。连续资料采用曼-惠特尼U检验（Mann-Whitney U test）进行组间比较,双变量的相关性分析采用Spearman相关系数检验,受试者工作特征曲线（ROC）的曲线下面积（AUC）用于比较预测能力。结果:1.PCOS组患者相比对照组患者BMI较高,基础LH、基础T、AMH水平较高,基础FSH水平较低,Gn用量较低,h CG日E2更高,总获卵数、正常受精数、优质胚胎数更多。两组间不孕类型、ART方式、促排卵方案无显著差异。2.与对照组相比,PCOS组患者孕烯醇酮、孕酮、17-羟孕酮、脱氢表雄酮、雄烯二酮、睾酮、双氢睾酮、雄酮、雌酮、雌二醇、雌三醇、21-脱氧皮质醇、18-羟皮质酮水平均显著高于对照组。3.主成分分析、PLS-DA模型分析和OPLS-DA模型分析显示PCOS和对照组区分良好。从OPLS-DA模型中导出各激素的VIP值,根据VIP＞1且非参数检验中P＜0.05,确定雄烯二酮、17-羟孕酮、孕酮为两组间差异性类固醇激素。4.PCOS组患者P450c17（17-羟孕烯醇酮/孕烯醇酮,雄烯二酮/17-羟孕酮）活性低于对照组（P=0.004,P＜0.001）,而P450c17（17-羟孕酮/孕酮,脱氢表雄酮/17-羟孕烯醇酮）活性高于对照组（P=0.012,P=0.034）。P450c21（11-脱氧皮质酮/孕酮）的活性在PCOS组患者中显著降低（P＜0.001）,而P450c21（21-脱氧皮质醇/17-羟孕酮）在两组患者中无显著差异。P450c11β1（皮质醇/11-脱氧皮质醇）的活性在PCOS组患者中显著升高（P=0.032）,而P450c11β2（皮质酮/11-脱氧皮质酮）活性在两组间无差异。P450aro（雌二醇/睾酮）活性在PCOS组中显著低于对照组（P＜0.001）,P450aro（雌酮/雄烯二酮）的活性则未见显著差异。3βHSD2（孕酮/孕烯醇酮）的活性在PCOS组患者中显著升高,而3βHSD2（17-羟孕酮/17-羟孕烯醇酮）的活性无差异。11βHSD2（皮质素/皮质醇）和17βHSD3（睾酮/雄烯二酮）的活性在PCOS组患者中均显著升高（P＜0.001）。5α-还原酶（双氢睾酮/睾酮）的活性在两组中无显著差异。5.在对照组中,获卵数与血清雌二醇（r=0.456,P＜0.001）、雌酮（r=0.384,P＜0.001）、睾酮（r=0.347,P＜0.001）、雄烯二酮（r=0.332,P＜0.001）、11-脱氧皮质酮（r=0.283,P=0.004）、孕酮（r=0.262,P=0.008）呈正相关,而与血清脱氢表雄酮硫酸酯呈负相关（r=-0.214,P=0.031）。正常受精数与血清雄烯二酮（r=0.270,P=0.006）、雌二醇（r=0.268,P=0.007）、雌酮（r=0.211,P=0.034）水平呈正相关。优质胚胎数与血清雄烯二酮（r=0.361,P＜0.001）、雌二醇（r=0.334,P＜0.001）、睾酮（r=0.293,P=0.003）、11-脱氧皮质酮（r=0.212,P=0.034）、雄酮（r=0.202,P=0.043）水平呈正相关。仅有脱氢表雄酮硫酸酯与取卵日子宫内膜厚度呈正相关（r=0.235,P=0.022）,其余激素均无显著相关性。在PCOS组中,获卵数与血清雌二醇（r=0.511,P＜0.001）、11-脱氧皮质酮（r=0.507,P＜0.001）、17-羟孕酮（r=0.506,P＜0.001）、雌酮（r=0.492,P＜0.001）、睾酮（r=0.426,P＜0.001）、孕烯醇酮（r=0.399,P＜0.001）、雄烯二酮（r=0.346,P＜0.001）、孕酮（r=0.332,P＜0.001）、双氢睾酮（r=0.295,P=0.003）水平呈正相关。正常受精数与血清11-脱氧皮质酮（r=0.250,P=0.012）、孕酮（r=0.211,P=0.035）、雌二醇（r=0.206,P=0.039）、雌酮（r=0.202,P=0.044）、17-羟孕酮（r=0.199,P=0.047）水平呈正相关。优质胚胎数与血清睾酮（r=0.255,P=0.011）、17-羟孕酮（r=0.220,P=0.029）、雄酮（r=0.208,P=0.038）水平呈正相关。各项激素水平与取卵日子宫内膜厚度均无显著相关性。6.在PCOS组中,18-羟皮质酮和皮质醇水平的对临床妊娠的预测能力具有统计学意义,ROC的AUC分别为0.778（95%CI:0.618-0.938,P=0.005）、0.742（95%CI:0.585-0.898,P=0.016）。在对照组中,雌酮、雌二醇和睾酮水平对临床妊娠的预测能力具有统计学意义,ROC的AUC分别为0.659（95%CI:0.519-0.798,P=0.030）、0.650（95%CI:0.499-0.800,P=0.040）、0.644（95%CI:0.496-0.792,P=0.048）。7.在PCOS组中,皮质醇和21-脱氧皮质醇水平与新鲜周期单胎足月儿出生体重具有显著负相关性（r=-0.560,P=0.020;r=-0.532,P=0.028）。在对照组中,雌二醇水平与出生体重具有显著负相关性（r=-0.446,P=0.017）。结论:多囊卵巢综合征患者与对照组的类固醇激素代谢谱存在差异,雄烯二酮、17-羟孕酮、孕酮为两组间差异性类固醇激素。血清类固醇激素水平的改变与促排卵结局有相关性。18-羟皮质酮、皮质醇、雌酮、雌二醇和睾酮水平可作为移植前预测妊娠结局的参考标志物。皮质醇、21-脱氧皮质醇、雌二醇水平与新鲜周期单胎足月儿出生体重存在负相关性。