Podocalyxin 抑制作用失效以及 HOXA10/HOXA11 的激活是高雄激素型多囊卵巢综合征（PCOS）患者子宫内膜功能障碍的特征

多囊卵巢综合征（PCOS）患者高雄激素血症通过异常调控PCX蛋白及HOXA10、HOXA11基因表达影响子宫内膜容受性。研究将54例PCOS患者分为四类表型，发现PCX mRNA及蛋白水平显著升高，HOXA10和HOXA11表达降低，且高雄激素表型（A-C）变化更显著。胰岛素抵抗和雄激素水平与PCX正相关，而孕激素水平负相关。研究揭示了PCOS子宫内膜容受性缺陷的分子机制及表型特异性。

尼卢费尔·杰利克（Nilufer Celik）|昂德·杰利克（Onder Celik）|乌伦·乌卢格（Ulun Ulug）|艾努尔·埃尔萨欣（Aynur Ersahin）|纳齐耶·古尔坎（Naziye Gurkan）|卡甘·贡戈尔（Kagan Gungor）|梅尔滕·亚尔迪姆（Meltem Yardim）|塞米赫·达尔基利奇（Semih Dalkilic）|艾哈迈德·泰克特穆尔（Ahmet Tektemur）|苏丹纳兹·杰利克（Sudenaz Celik）|努尔·多库泽伊卢尔·贡戈尔（Nur Dokuzeylul Gungor）|杰夫代特·杜兰（Cevdet Duran）

土耳其伊兹密尔贝赫切特·乌兹儿童医院（Behcet Uz Children’s Hospital）生物化学系，邮编35210

摘要

本研究旨在分析多囊卵巢综合征（PCOS）中的高雄激素血症（Hyperandrogenemia, HA）对子宫内膜受体负调控因子和正调控因子的影响。54名接受全胚胎冷冻治疗的PCOS患者被分为四种表型：经典A型、经典B型、排卵型C型和正常雄激素型D型。高雄激素血症存在于A-C型表型中，而在D型表型中不存在。25名年龄匹配的不孕女性作为对照组，她们没有PCOS的临床或生化特征。在取卵后第五天进行子宫内膜采样。评估了PCX的相对mRNA和蛋白水平以及HOXA10和HOXA11的mRNA表达。通过免疫组化分析评估PCX的空间分布，并比较了PCOS组和对照组之间的H-score值。PCOS组的PCX mRNA表达和蛋白浓度显著高于对照组（所有p<0.001），这与PCOS组观察到的显著更高的H-score值一致（p<0.001）。相反，PCOS患者的HOXA10和HOXA11 mRNA表达水平显著降低（所有p<0.001）。在PCOS表型中，与高雄激素血症相关的表型显示出比正常雄激素表型更低的HOXA10和HOXA11表达（所有p<0.005）。经典和高雄激素排卵型表型的PCX mRNA和蛋白水平显著高于正常雄激素组（所有p<0.005）。PCX被确定为HOXA10和HOXA11表达的负预测因子，而睾酮则对HOXA10和HOXA11的表达具有负预测作用。胰岛素抵抗和睾酮是PCX表达的正预测因子，而在取卵当天及取卵后第五天的孕酮水平则是PCX表达的负预测因子。高雄激素血症破坏了PCX在黄体期的生理性下调以及HOXA10和HOXA11的上调，从而导致PCOS患者的子宫内膜受体功能受损，使着床窗口发生位移。

引言

尽管移植了高质量的胚胎，但在多囊卵巢综合征（PCOS）患者中，着床失败仍然很常见，这表明PCOS引起的不孕不仅仅是由于排卵功能障碍（Palomba等人，2021；Savaris等人，2011；Bellver等人，2011；Shang等人，2012；Li等人，2014；Homburg等人，1988；Ashkenazi等人，1995）。值得注意的是，即使在排卵型PCOS患者中，着床率也低于理想水平，这表明子宫内膜存在内在缺陷（Palomba等人，2021；Shang等人，2012；Homburg等人，1988；Zhao等人，2022；Lopes等人，2011）。尽管PCOS中子宫内膜功能障碍的具体机制尚未完全阐明，但已提出了几种假设，其中许多尚未得到证实：(i) 参与血管生成、蜕膜化、炎症和代谢的基因表达失调（Savaris等人，2011；Piltonen，2016；Liu等人，2022；Giordano等人，2022）；(ii) 由于孕酮受体（PR）抵抗导致的孕酮信号传导受损（Savaris等人，2011；Lee等人，2020）；(iii) 慢性低度子宫内膜炎症（Piltonen，2016；Liu等人，2022；Orostica等人，2020；Fornes等人，2010）；(iv) 由于胰岛素抵抗导致的葡萄糖代谢改变（Lee等人，2020；Broughton和Moley，2017）；(v) 子宫内膜类固醇激素受体的异常表达和雌激素作用的不受抑制（Palomba等人，2021；Li等人，2014；Piltonen，2016；Li等人，2020；Parisi等人，2023）；(vi) 子宫自然杀伤细胞功能障碍、催乳素表达不足（Lee等人，2020；Gibson等人，2018）以及高雄激素血症对受体标志物的抑制（Bellver等人，2011；Jiang和Li，2022；Changaei等人，2023）。在这些因素中，高雄激素血症（HA）越来越被认为是PCOS中子宫内膜功能障碍的关键原因（Zhao等人，2022；Lee等人，2020；Jiang和Li，2022；Ohara等人，2021；Li等人，2016）。

尽管多项研究表明PCOS子宫内膜中的黏附基因（如HOXA10、HOXA11、整合素）表达受到抑制（Bellver等人，2011；Lopes等人，2011；Liu等人，2022；Heng等人，2021；Li等人，Jiang和Li，2022；Paule等人，2021；Changaei等人，2023；Kim等人，2009），但尚未明确指出导致受体抑制的具体原因。一项体外研究表明，高雄激素血症会损害黏附基因的表达（Cermik等人，2023）。与黏附基因不同，负责调节黏附基因表达的抗黏附基因至今尚未在PCOS子宫内膜中进行研究。在本研究中，我们假设除了高雄激素血症外，PCOS子宫内膜中抗黏附基因的表达缺陷也可能导致受体缺陷。

Podocalyxin（PCX）是一种类似唾液酸黏蛋白的抗黏附糖蛋白，在维持子宫内膜从增殖期到分泌中期不渗透性方面起着关键作用（Paule等人，2021；Le Tran和Wang，2021；Tal等人，2015）。PCX能够主动抑制黏附相关基因的表达，同时促进抗着床分子的作用（Heng等人，2021；Lessey和Young，2019）。通常情况下，排卵后孕酮水平的升高会触发子宫内膜上皮细胞中PCX的选择性和渐进性下调，从而解除抗黏附限制，促进着床窗口的形成（Heng等人，2021；Paule等人，2021；Celik等人，2024）。然而，鉴于PCOS中孕酮抵抗现象普遍存在（Savaris等人，2011；Lee等人，2020；Pathare等人，2022；Apparao等人，2002），这种生理性的PCX下调可能会被破坏，导致持续的抗黏附性和着床窗口的位移。

我们利用PCOS患者的不同表型来阐明PCOS子宫内膜中的内分泌和代谢变化如何影响受体基因的表达。这种分类使我们能够区分高雄激素血症、胰岛素抵抗和排卵功能障碍对子宫内膜受体的具体影响。四种主要的PCOS表型具有不同的激素和代谢特征：经典A型（HA + OD + PCOM）和B型（HA + OD）表现为高雄激素血症和慢性无排卵，伴有最明显的代谢改变；排卵型（HA + PCOM）虽然有规律的周期，但存在生化或临床上的高雄激素血症，通常代谢紊乱较轻；而正常雄激素型（OD + PCOM）则表现为无排卵，且雄激素水平不高，胰岛素抵抗和代谢综合征的发病率较低（Sa等人，2024；Legro等人，2014；Johnson等人，2012；Ruiz-Alonso等人，2021；Liu等人，2021）。

本研究的主要目的是评估在接受控制性卵巢刺激并计划进行全胚胎冷冻治疗的PCOS女性中，抗黏附蛋白PCX以及促黏附转录因子HOXA10和HOXA11的表达情况。为了分析高雄激素血症与其他内分泌和代谢紊乱的相对影响，将患者分为四种表型。

研究设计和患者选择

本研究共纳入79名女性，包括54名PCOS患者和25名对照组，她们在2022年10月至2025年1月期间在私人IVF中心接受了灵活的GnRH拮抗剂方案下的全胚胎冷冻保存治疗。PCOS的诊断依据Rotterdam标准，至少符合以下两项：高雄激素血症（临床或生化指标）、排卵功能障碍（闭经/稀发月经≥2年）或多囊卵巢形态。

参与者特征

共纳入79名女性，其中54名为PCOS患者，25名为对照组。PCOS组和对照组在平均年龄、不孕持续时间、子宫内膜厚度、总rFSH剂量和血清FSH水平方面无显著差异（表1）。PCOS组的BMI、AFC、血清LH、空腹胰岛素、葡萄糖、总睾酮、DHEAS、HOMA-IR、取卵总数、≥14毫米的卵泡数量以及二倍体中期卵泡数量均显著高于对照组（所有p < 0.001）。PCOS组的触发日血清雌二醇水平也显著高于对照组（p <

讨论

子宫内膜功能障碍会破坏发育中的胚胎与子宫内膜之间的同步性，最终影响着床，无论其主要病因是什么（Lessey和Young，2019；Palomba等人，2021）。越来越多的证据表明，PCOS患者的子宫内膜存在内在异常，这会限制着床（Changaei等人，2023；Piltonen，2016；Li等人，2014；Zhao等人，2022）。本研究进一步证实了这一点，表明……

结论

本研究发现，在接受刺激治疗的PCOS女性的子宫内膜中，PCX蛋白和mRNA水平显著升高，而HOXA10和HOXA11的mRNA水平显著降低。抗黏附/黏附转录因子的不平衡在高雄激素血症和胰岛素抵抗表型中最为明显。免疫组化分析在组织水平上进一步证实了这些发现，显示在子宫内膜上皮细胞的顶端表面持续存在PCX……

CRediT作者贡献声明

艾努尔·埃尔萨欣（Aynur Ersahin）：监督、方法学、研究、数据管理。乌伦·乌卢格（Ulun Ulug）：写作 - 审稿与编辑、形式分析、概念构思。卡甘·贡戈尔（Kagan Gungor）：验证、监督、资源提供。纳齐耶·古尔坎（Naziye Gurkan）：验证、软件使用、研究。塞米赫·达尔基利奇（Semih Dalkilic）：验证、监督、软件使用、方法学、研究。梅尔滕·亚尔迪姆（Meltem Yardim）：可视化处理、软件使用、资源管理、方法学。苏丹纳兹·杰利克（Sudenaz Celik）：写作 - 审稿与编辑、软件使用、研究。艾哈迈德·泰克特穆尔（Ahmet Tektemur）：软件使用、资源提供。

未引用的参考文献

Cermik等人，2003；Celik等人，2017；Tal和Segars，2015。

利益声明

作者声明没有利益冲突。

数据可用性

如需获取本研究的数据，可向通讯作者提出合理请求。

资助

本研究未获得任何公共、商业或非营利机构的资助。

利益冲突声明

☒ 作者声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢所有参与研究和临床工作的相关人员。