肠道菌群与β-葡萄糖醛酸酶在早发性卵巢功能不全中的诊断价值及与性激素相关性研究

《BMC Women's Health》:Correlation between intestinal flora and glucuronidase indexes and sex hormone levels and their diagnostic efficacy evaluation for premature ovarian failure

【字体: 时间:2025年11月23日 来源:BMC Women's Health 2.4

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  本研究针对早发性卵巢功能不全(POF)发病机制不明的临床难题,通过分析62例POF患者与52例健康对照的肠道菌群组成、β-葡萄糖醛酸酶(gmGUS)活性及性激素水平,首次构建了基于肠道微生物标志物的诊断模型。研究发现POF患者乳酸杆菌、双歧杆菌丰度及gmGUS活性显著降低,且与AMH、E2呈负相关,与FSH、LH呈正相关。联合诊断模型AUC达0.912,灵敏度95.2%,为POF早期筛查提供了新型非侵入性策略。

  
当女性在40岁前出现月经停止、潮热盗汗等症状时,很可能遭遇了早发性卵巢功能不全(Premature Ovarian Failure, POF)的困扰。这种影响全球1%-5%女性的生殖内分泌疾病,不仅导致不孕,更会引发骨质疏松、心血管疾病等长期健康问题。尽管其临床危害显著,但POF的发病机制至今尚未明确,早期诊断更是困扰临床医生的重大挑战。
传统观点多从遗传、免疫、医源性因素等角度解释POF成因,然而近年来科学家们发现,人体内存在一个神秘的"肠道-卵巢轴"——肠道内数以万亿计的微生物可能通过复杂机制远程调控卵巢功能。特别是肠道微生物产生的β-葡萄糖醛酸酶(β-glucuronidase, gmGUS),能够将 inactive 的雌激素转化为活性形式,进而影响全身雌激素水平。这一发现为理解POF提供了全新视角,但肠道菌群与gmGUS在POF中的具体作用机制及诊断价值仍有待探索。
在此背景下,江西省妇幼保健医院张云、苏佳林等研究人员在《BMC Women's Health》发表的最新研究,首次系统探讨了肠道菌群、gmGUS与性激素在POF中的相关性及诊断效能。研究团队通过严谨的实验设计,为揭开"肠道-卵巢轴"在POF中的作用机制提供了重要证据。
研究采用病例对照设计,纳入了62例符合欧洲人类生殖与胚胎学会(ESHRE)诊断标准的POF患者和52例健康对照。通过收集粪便和血清样本,运用实时定量PCR(qPCR)技术精准检测四种核心肠道菌群(乳酸杆菌、双歧杆菌、肠球菌、大肠杆菌)的丰度,采用显色法测定gmGUS酶活性,同时通过化学发光法检测血清抗缪勒管激素(Anti-Müllerian Hormone, AMH)、卵泡刺激素(Follicle-Stimulating Hormone, FSH)、黄体生成素(Luteinizing Hormone, LH)和雌二醇(Estradiol, E2)水平。统计方法涵盖相关性分析、ROC曲线评估等,确保研究结果的科学可靠性。
3.1 两组受试者基本特征
研究显示POF组与对照组在年龄、体重指数(Body Mass Index, BMI)、初潮年龄、孕产史等基本特征上无显著差异,有效排除了这些因素对研究结果的干扰,保证了两组间的可比性。
3.2 POF组与对照组肠道菌群和gmGUS活性
肠道微生物分析揭示了令人瞩目的发现:POF患者肠道内有益菌群严重失衡。具体表现为乳酸杆菌(8.27±0.95 vs. 10.24±1.24 log CFU/g)和双歧杆菌(8.18±0.89 vs. 10.17±1.21 log CFU/g)丰度显著降低,gmGUS活性(481.82±34.91 vs. 1742.17±141.65 U/mL)更是急剧下降,降幅达72%。而肠球菌和大肠杆菌数量则无显著变化,说明POF患者的肠道菌群失调具有特定性,主要表现为益生菌的减少。
3.3 POF组与对照组血清性激素水平
性激素检测结果印证了POF的典型内分泌特征:代表卵巢储备功能的AMH(2.38±0.44 vs. 12.73±2.91 ng/mL)和主要雌激素E2(45.28±6.27 vs. 179.13±28.64 pmol/L)水平显著降低,而反馈性升高的FSH(73.72±10.28 vs. 6.28±1.23 U/mL)和LH(42.84±5.38 vs. 4.16±0.85 U/L)则明显升高。这一激素谱证实了POF患者卵巢功能的严重受损。
3.4 POF患者肠道菌群、gmGUS水平与性激素水平的关系
相关性分析揭示了肠道微生物与性激素之间的内在联系。乳酸杆菌和双歧杆菌均与AMH、E2呈负相关,与FSH、LH呈正相关。而gmGUS活性则与AMH、FSH、LH呈负相关,与E2呈正相关。这些相关性表明,肠道菌群可能通过影响gmGUS活性,进而调节雌激素代谢,最终影响卵巢功能。
3.5 单个肠道微生物和gmGUS对POF的诊断准确性
诊断效能评估显示,单个生物标志物中,乳酸杆菌(AUC=0.770)、双歧杆菌(AUC=0.758)和gmGUS(AUC=0.770)均表现出中等诊断价值,但单独使用时诊断效能有限。
3.6 肠道菌群和gmGUS活性在POF诊断中的效能分析
研究最大的亮点在于构建了联合诊断模型。当将乳酸杆菌、双歧杆菌和gmGUS活性三者结合时,诊断效能显著提升,AUC高达0.912(95%CI: 0.862-0.962),灵敏度达95.2%,特异性为71.2%。特别值得注意的是,该模型的阴性预测值(Negative Predictive Value, NPV)在1%患病率假设下可达99.9%,意味着其在排除POF诊断方面具有极高价值。
研究的讨论部分深入阐释了这些发现的科学意义。POF患者肠道中乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌的减少,可能导致肠道屏障功能受损、慢性炎症状态加剧,进而通过免疫途径影响卵巢微环境。gmGUS活性的降低则可能减少雌激素的肠肝循环重吸收,导致活性雌激素水平下降,影响卵泡发育和卵巢功能。这种"肠道菌群-gmGUS-性激素"的级联反应可能是POF发病的重要机制之一。
该研究的临床意义重大。联合诊断模型的高灵敏度和高阴性预测值使其特别适合作为POF的筛查工具,尤其适用于有月经紊乱症状女性的初筛,可有效减少不必要的侵入性检查。更重要的是,研究结果为POF的治疗提供了新思路——通过益生菌、益生元或饮食干预调节肠道菌群,可能成为改善卵巢功能的新策略。
当然,研究也存在一定局限性。单中心设计和相对较小的样本量可能影响结果的普适性;缺乏饮食因素和代谢组学数据使得无法完全排除混杂因素的影响;采样时间在POF组和对照组间的差异可能引入变异。这些都需要在未来更大规模、多中心的研究中进一步完善。
综上所述,这项研究首次系统证实了肠道菌群与gmGUS活性在POF中的变化规律及其与性激素的相关性,构建了具有高诊断效能的联合模型,为POF的早期筛查提供了新方法,也为"肠道-卵巢轴"理论提供了实证支持。未来研究应着重探索微生物靶向干预在POF治疗中的潜在价值,为这一困扰众多女性的生殖健康问题带来新的希望。
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