背景多囊卵巢综合征（PCOS）是一种常见的代谢紊乱疾病,常与腹部肥胖,胰岛素抵抗（IR）,代谢异常和心血管疾病等危险因素相关。目前发病机制仍有争论,学者普遍认为是遗传变异因素与环境因素相互作用导致PCOS的发病。肠道菌群被认为是人类的“第二大脑”或“第二基因组”,是最复杂的微生物群落之一,并且可以通过长期使宿主低水平暴露于代谢和衰变产物而影响宿主的重要生理功能,当肠道微生物群基多样性发生改变时,可能损害宿主代谢健康,与多种代谢性疾病的发生相关。氧化三甲胺（TMAO）是一种由肠道微生物产生的有机化合物,研究表明,TMAO在心血管疾病（CVD）、II型糖尿病和血栓形成机制中都有参与,那么TMAO是否也参与PCOS发病机制中的代谢异常和低度炎症反应呢?目的本研究旨为探索TMAO是否参与PCOS患者的代谢异常和低度炎症反应,并研究肠道菌群及其代谢产物TMAO与PCOS之间的关系,希望可为PCOS的预防及早期诊疗提供新的思路,本研究分为以下4部分:第一部分:旨在研究血浆TMAO水平和的PCOS患者之间的相关性。第二部分:选择了3种经典的PCOS大鼠建模方法（胰岛素+人绒毛促性腺激素,来曲唑,来曲唑+高脂饮食）,探究不同方法建模之后不同组大鼠体重、激素水平及肠道微生物组成等之间的差异。第三部分:TMAO参与PCOS大鼠代谢紊乱的机制研究。第四部分:TMAO对小鼠卵母细胞体外成熟的影响。方法第一部分:该部分研究共纳入了41例初诊的PCOS患者和23例因输卵管因素或男性因素的不孕患者,并按BMI<24与否进行亚组的分组。应用超高压液相色谱-三重四极杆质谱联用仪定量检测PCOS组及对照组患者的血浆TMAO的水平,并评估其与其他生物学指标之间的关系。第二部分:9周龄SPF级雌性SD大鼠20只,随机分成Control-9w组（生理盐水处理组）和INS+HCG组（胰岛素+人绒毛促性腺激素注射）,每组各10只。6周龄SPF级SD雌性大鼠18只,随机分成Control-6w组（CMC组）,LTZ组（来曲唑模型组）和LTZ+HFD组（来曲唑+高脂饮食组）,每组各6只。观察其建模后卵巢改变,性激素改变,糖脂代谢紊乱的发生,应用16S检测技术统计分析各组大鼠肠道菌群之间的差异。第三部分:9周龄SPF级雌性SD大鼠24只,随机分成Control组（生理盐水处理组）,INS+h CG组（胰岛素+人绒毛促性腺激素注射）以及INS+h CG+DMB组（胰岛素+人绒毛促性腺激素注射+3,3-二甲基-1-丁醇）,每组各8只。观察处理后性激素改变,糖脂代谢紊乱的发生,通过Western blot检测各组大鼠卵巢PI3K、Akt、p-Akt、IRS蛋白表达的变化。第四部分:加入不同浓度TMAO的培养液进行小鼠卵母细胞体外成熟,通过检测纺锤体及染色体形态,线粒体的分布、数量及膜电位的检测,三磷酸腺苷（ATP）浓度,卵母细胞早期凋亡的检测探究TMAO对小鼠卵母细胞体外成熟的影响。结果第一部分:PCOS患者的血浆TMAO水平升高,特别是在肥胖PCOS患者中;PCOS患者临床表现个体差异较大,炎症因子水平大多与对照组差异无统计学意义;逻辑回归分析显示,血浆TMAO、LH/FSH、T或空腹血糖是PCOS的独立预测指标,具备更高的血浆TMAO水平、LH/FSH比值、T或空腹血糖会增加患PCOS的风险。第二部分:胰岛素联合h CG造模组大鼠体重增加幅度高于对照组,卵巢质量降低幅度要高于来曲唑组。开始建模后,造模组大鼠均出现动情周期紊乱,大体及镜下卵巢形态学变化符合卵巢多囊样改变。血清性激素检测结果显示,INS+h CG组大鼠T、LH升高。糖脂代谢方面,胰岛素与h CG联合应用可以FINS、HOMA-IR均增高,较来曲唑或来曲唑联合高脂饮食组差异更显著。粪便16S检测结果显示,来曲唑及来曲唑联合高脂饮食组肠道菌群多样性及具体菌种的丰度改变都比胰岛素联合h CG造模组更为显著,差异具有统计学意义。第三部分:本部分实验采用的胰岛素联合h CG建立大鼠PCOS模型,结果发现,INS+h CG组大鼠的空腹胰岛素、HOMA-IR、LH、LH/FSH和血浆TMAO水平均显著高于对照组,而在饮水中加入TMAO抑制剂DMB的大鼠可以缓解INS+h CG组大鼠因建模导致的代谢指标的上升。第四部分:在本部分研究中,我们发现肠道菌群产物TMAO会降低小鼠体外卵母细胞成熟的MII率,使卵母细胞线粒体含量减少并出现分布异常,ATP含量降低,加速卵母细胞的早期凋亡。结论血浆TMAO水平升高可能参与PCOS患者慢性低度炎症状态及代谢紊乱的发生。TMAO的抑制剂DMB可以缓解PCOS建模大鼠的代谢异常。TMAO可通过影响线粒体功能降低PCOS小鼠卵母细胞质量及发育潜能。