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目的:本研究以体外受精-胚胎移植(In Vitro Fertilization-Embryo Transplatation)技术中出现的卵巢低反应为疾病载体(Poor Ovarian Response,POR),采用随机对照试验(Randomized Controlled Trial,RCT),观察针刺对POR患者IVF来源卵母细胞质量的影响。同时,采用全基因组DNA甲基化测序技术,对POR患者卵泡液及外周血进行甲基化测序分析,拟挖掘针刺对POR患者DNA甲基化的影响,为进一步明确针刺治疗POR的效应机制提供表观遗传学思路与方法。方法:1.临床研究采用随机对照试验,拟纳入66例符合纳入、排除标准的POR患者,随机分为针刺+IVF组及单纯IVF组,研究周期共20周,包括基线期1周、针刺治疗8周及IVF促排取卵周期3周。其中,针刺+IVF组在IVF促排卵前8周起接受针刺治疗,每周治疗三次、经期除外,至IVF促排周期HCG注射日止,单纯IVF组不接受针刺治疗;两组患者均接受IVF微刺激促排卵方案。主要评价指标为成熟卵母细胞数及优质胚胎率,次要评价指标包括取卵数、受精数、受精率、优质胚胎率、可利用胚胎数、可利用胚胎率、Gn用量、Gn天数、基础性激素水平、取卵日E2水平、SAS得分、S DS得分和周期取消率,以上评价指标于取卵后胚胎培养第三日完成评价。2.差异DNA甲基化分析病例来源于第一部分随机对照试验,取两组受试者IVF取卵时卵泡液及外周血样本,每组随机选择8例受试者卵泡液及外周血样本,使用illumina 850k芯片经行全基因组DNA甲基化测序,对筛选出的显著DNA甲基化差异位点(DMP)及DNA甲基化差异区域(DMR)进行基因富集,并对DMP和DMR分别进行基因本体论(Gene Ontology,GO)功能分析及京都基因及基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes,KEGG)通路富集分析,挑选出与针刺影响POR患者IVF来源卵母细胞质量可能相关的生物功能及信号通路。结果:1.临床研究两组受试者基线具有可比性。主要评价指标:两组成熟卵母细胞数相当,差异无统计学意义(P>0.05);针刺+IVF组优质胚胎率显著高于单纯IVF组,差异具有统计学意(P<0.01)。次要评价指标:针刺+IVF组优质胚胎数和可利用胚胎率显著高于单纯IVF组(P<0.05);两组取卵数、受精数、受精率、可利用胚胎数、Gn用量和Gn天数相当(P>0.05);两组受试者基础FSH、LH、E2水平相当(P>0.05);两组受试者基线SAS、SDS得分相当,在HCG注射日,两组SDS得分相当(P>0.05),针刺+IVF组SAS得分显著低于单纯IVF组(P<0.01);同时,针刺+IVF组周期取消率较单纯IVF组有降低趋势,但差异不具有统计学意义(P>0.05)。2.差异DNA甲基化分析(1)差异DNA甲基化位点、区域及基因两组受试者卵泡液中DNA甲基化显著差异位点共2950个,对应1081个基因,其中558个甲基化水平上调、523个甲基化水平下调;外周血甲基化显著差异位点共636个,对应279个基因,其中206个甲基化水平上调、73个甲基化水平下调;卵泡液与外周血具有相同甲基化差异特点的位点共61个。两组受试者卵泡液甲基化差异区域568个,共富集基因435个,其中甲基化水平上调基因200个,下调235个;外周血中差异甲基化区域199个,富集到149个基因,其中甲基化水平上调109个,下调40个。其中,卵泡液中与卵母细胞成熟、胚胎发育密切相关的基因有HOX、DGA T1、SOX2、CASP8等。(2)GO富集分析在GO富集分析中,两组受试者卵泡液中差异甲基化位点富集程度最高的生物进程包括胆固醇贮存的负调节、细胞外配体与受体的隔离、钙调神经磷酸酶NFAT信号级联的正调控、促卵泡激素刺激的细胞反应及电压门控氯离子通道活性等;卵泡液中差异甲基化区域富集程度最高的生物进程包括平滑肌组织发育、儿茶酚胺刺激的细胞反应、胚胎照相机型眼睛发育、基因印迹和儿茶酚胺反应等。外周血甲基化差异位点富集程度最高的生物进程包括蛋白质的细胞质隔离、病毒进入宿主细胞的调控、转录因子导入细胞核的负调控、腺上皮细胞分化和钙依赖性磷脂结合等;差异甲基化区域富集程度最高的生物进程则包括磷脂酶活性的调节、蛋白磷酸酶调节活性、磷酸酶调节活性、转录后基因沉默中的mi RNA结合及病毒进入宿主细胞等。(3)KEGG pathway分析两组受试者卵泡液中差异甲基化位点富集程度最高的30条信号通路包括包括小细胞肺癌、长期抑郁、膀胱癌等,其中,卵巢类固醇生成、GnRH信号通路与生殖医学记忆POR的发病有关;差异甲基化区域富集度最高的30条通路包括胆固醇代谢、甘露糖型O-聚糖生物合成、脂肪细胞脂解的调节等,其中,雌激素信号通路、卵巢类固醇生成和GnRH信号通路可能与POR的发病有关。两组受试者外周血DNA甲基化差异位点富集度最高的30条通路包括非洲锥虫病、丙酸代谢、细胞衰老等,其中未发现与POR密切相关的通路;两组受试者卵泡液DNA甲基化差异区域富集度最高的30条通路包括烟酸和烟酰胺代谢、癌症的中心碳代谢、p53信号通路等,其中,雌激素信号通路、Hippo信号通路可能与POR的发病有关。将卵泡液与外周血中富集度较高的信号通路进行分析后发现,GNAS/AC/PKA/CREB通路的甲基化差异同时富集到GnRH信号通路、卵巢类固醇生成、雌激素信号通路、Ca2+信号通路等;同时,高富集度的信号通路中,Wnt/Ca2+通路与卵母细胞成熟密切相关。结论:1.针刺能改善POR患者IVF来源卵母细胞的质量,其主要表现为提高胚胎发育潜力。2.针刺提高POR患者IVF来源卵母细胞质量的效应可能是通过改善卵母细胞生长环境中的DNA甲基化水平来实现的,该效应主要体现在卵泡液DNA甲基化水平的改变中。3.针刺改善POR患者IVF来源卵母细胞质量的DNA甲基化机制可能与改善卵泡液中HOX、DGAT1、SOX2、CASP8基因的甲基化水平,影响促性腺激素细胞反应、促卵泡激素细胞等生物进程,调节GNAS/ADCY/PKA/CREB通路、Wnt/Ca2+通路的甲基化水平密切相关。