研究目的:多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是一种复杂的内分泌代谢疾病,具有排卵异常、不孕、妊娠并发症风险高等多种临床表现,致病机制尚不明确。子宫内膜与妊娠密切相关,本研究旨在利用质谱技术筛选PCOS子宫内膜潜在的生物标记物,并通过生物信息学分析,整合分子信息和细胞功能信息,为PCOS致病机制的研究提供线索。研究方法:以PCOS不孕患者子宫内膜活检组织为样本,以其他不孕患者子宫内膜活检组织为对照组,利用液相色谱-串联质谱技术(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)进行蛋白质组学研究,筛选差异表达的蛋白分子,通过生物信息学分析,找到差异蛋白主要发挥作用的生物通路,从而解释其与PCOS疾病表现的相关性;利用基质辅助激光解吸电离质谱成像技术(matrix-assistedlaser desorption ionization mass spectrometry imaging,MALDI-MSI)进行小分子代谢物的研究,通过质谱成像获得各分子在组织切片上分布的谱图,直观显示各小分子发挥作用的位置信息和丰度信息。研究结果:在利用LC-MS/MS技术进行的蛋白质组学研究中,发现PCOS组存在431种差异表达蛋白,其中上调表达蛋白290种(FC≥2.0,P<0.05),下调表达蛋白141种(FC≤0.5,P<0.05)。对差异蛋白进行KEGG富集分析,结果显示色氨酸代谢、酪氨酸代谢、核糖体生物发生、苯丙氨酸代谢、糖胺聚糖生物合成-硫酸角质素、甘氨酸丝氨酸和苏氨酸代谢、O-聚糖合成、视黄醇代谢、神经活性受体-配体相互作用等生物通路富集程度较为显著。对色氨酸代谢通路进行深入分析,发现包括2种上调蛋白(含黄素胺氧化酶A、含黄素胺氧化酶B)和2种下调蛋白(犬尿氨酸-3-单加氧酶、HCG23341蛋白)参与色氨酸-犬尿氨酸代谢途径,可能造成3-羟基-L-犬尿氨酸、L-犬尿氨酸及其下游代谢产物的浓度的变化。含黄素胺氧化酶A和含黄素胺氧化酶B还可作用于色氨酸-5-羟色胺代谢途径的产物血清素,催化其降解。对O-聚糖链合成过程进行深入分析,发现差异蛋白β-1,4-半乳糖基转移酶1参与O-岩藻糖链的生物合成,差异蛋白葡萄糖苷木糖基转移酶1和葡萄糖苷木糖基转移酶2参与O-葡萄糖链的生物合成。O-聚糖链合成异常可能影响相关蛋白的糖基化。在利用MALDI-MSI技术,在反射正离子模式下进行的小分子代谢物(50-1000 m/z)的研究中,各小分子成像结果清晰,在组织切片中分布较为均匀,没有聚集倾向,提示小分子代谢物发挥功能的位置较为分散,通过对实验结果初步分析,发现可能存在几种差异表达分子,需进一步实验验证。结论:1)PCOS子宫内膜存在43 1种差异表达的蛋白,可以作为目标分子,参与PCOS生物标记物和致病机理的研究;2)PCOS子宫内膜可能存在色氨酸代谢、O-聚糖链合成异常,并通过产生的下游产物,影响免疫反应、炎性反应、细胞增殖和蛋白糖基化等功能;3)PCOS子宫内膜可能存在小分子代谢物的改变,MALDI-MSI可作为一种技术手段应用于PCOS子宫内膜小分子代谢物标记物的研究。