多囊卵巢綜合征(PCOS)是無排卵性不孕的主要原因,是最常見的內(nèi)分泌和代謝疾病之一,影響全世界6%-20%的育齡女性。PCOS是一組具有高雄激素血癥、卵巢功能障礙和多囊卵巢形態(tài)的復(fù)雜癥狀和體征的綜合征,且常伴有心血管疾病、2型糖尿病、高血壓和血脂異常的風(fēng)險(xiǎn)增加,給患者及其家庭帶來沉重的經(jīng)濟(jì)和情感負(fù)擔(dān)。然而,PCOS的病因和發(fā)病機(jī)制仍不清楚,這導(dǎo)致了基于病因的治療尚不完善。
多囊卵巢綜合征 (PCOS)是無排卵性不孕的主要原因,是最常見的內(nèi)分泌和代謝疾病之一,影響全世界6%-20%的育齡女性。PCOS是一組具有高雄激素血癥、卵巢功能障礙和多囊卵巢形態(tài)的復(fù)雜癥狀和體征的綜合征,且常伴有心血管疾病、2型糖尿病、高血壓和血脂異常的風(fēng)險(xiǎn)增加,給患者及其家庭帶來沉重的經(jīng)濟(jì)和情感負(fù)擔(dān)。然而,PCOS的病因和發(fā)病機(jī)制仍不清楚,這導(dǎo)致了基于病因的治療尚不完善。
近年來,腸道菌群 已成為連接外界環(huán)境與人體健康的重要因素。腸道菌群可通過細(xì)菌的轉(zhuǎn)移或通過產(chǎn)生短鏈脂肪酸、膽汁酸、多胺等一系列活性代謝物,直接影響全身代謝穩(wěn)態(tài)。腸道菌群紊亂被認(rèn)為是許多代謝性疾病的重要病理機(jī)制,還有研究顯示,腸道菌群在多囊卵巢綜合征(PCOS)的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
2024年5月20日,北京大學(xué)第三醫(yī)院龐艷莉 、喬杰 、姜長濤 、李蓉 團(tuán)隊(duì)(云楚宇 、閆森 為第一作者)在 Nature 子刊 Nature Metabolism 上發(fā)表了題為:The microbial metabolite agmatine acts as an FXR agonist to promote polycystic ovary syndrome in female mice 的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物普通擬桿菌 (Bacteroides vulgatus )代謝物胍基丁胺 (agmatine)作為FXR激動(dòng)劑促進(jìn)雌性小鼠多囊卵巢綜合征 (PCOS),并進(jìn)一步揭示了其作用機(jī)制——普通擬桿菌通過精氨酸脫羧酶 (ADC)產(chǎn)生代謝物胍基丁胺 (agmatine),胍丁胺激活FXR通路,進(jìn)而抑制L細(xì)胞分泌胰高血糖素樣肽-1 (GLP-1),導(dǎo)致胰島素抵抗和卵巢功能障礙。更重要的是,GLP-1受體激動(dòng)劑利拉魯肽 和精氨酸脫羧酶(ADC)抑制劑二氟甲基精氨酸可改善PCOS樣小鼠模型中的卵巢功能障礙。
這些發(fā)現(xiàn)表明,腸道細(xì)菌代謝物胍基丁胺-FXR-GLP-1 信號(hào)通路與卵巢功能障礙有關(guān),這為多囊卵巢綜合征 (PCOS)治療提供了一個(gè)潛在靶點(diǎn)。
2019年7月,喬杰 、姜長濤 、龐艷莉 團(tuán)隊(duì)在 Nature Medicine 期刊發(fā)表論文,該研究表明,腸道中普通擬桿菌 (Bacteroides vulgatus )的增加會(huì)導(dǎo)致小鼠多囊卵巢綜合征 (PCOS)樣表型,這可能與膽鹽水解酶 (bsh )的表達(dá)增加有關(guān)。
在這項(xiàng)最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),bsh 缺失的普通擬桿菌菌株(Bv-Δbsh )仍然可以在小鼠中誘導(dǎo)PCOS樣表型,這表明普通擬桿菌可以通過另一種膽汁酸非依賴性途徑誘導(dǎo)PCOS病理。此外,該研究發(fā)現(xiàn)普通擬桿菌可以激活腸上皮中的法尼醇X受體 (FXR)。
進(jìn)一步代謝物篩選發(fā)現(xiàn),代謝物篩查發(fā)現(xiàn),由普通擬桿菌 (Bacteroides vulgatus )通過精氨酸脫羧酶 (ADC)產(chǎn)生的精氨酸衍生物——胍基丁胺 (agmatine)是腸道FXR 的激動(dòng)劑,它能抑制腸道L細(xì)胞中胰高糖素樣肽-1 (GLP-1)的分泌,從而誘導(dǎo)多囊卵巢綜合征 (PCOS)樣表型。
此外,該研究還發(fā)現(xiàn),使用利拉魯肽 (一種GLP-1受體激動(dòng)劑)治療或使用藥物抑制ADC來激活GLP-1受體,足以改善PCOS樣小鼠模型的卵巢功能障礙。
總的來說,該研究表明,腸道細(xì)菌普通擬桿菌 的代謝物胍基丁胺-FXR-GLP-1 信號(hào)通路與卵巢功能障礙有關(guān),這為多囊卵巢綜合征 (PCOS)治療提供了一個(gè)潛在靶點(diǎn)。
值得一提的是,該研究發(fā)現(xiàn),激活GLP-1受體,可改善PCOS樣小鼠模型的卵巢功能障礙,而司美格魯肽 等GLP-1受體激動(dòng)劑已作為減肥藥物在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛使用,這項(xiàng)研究也提示我們,司美格魯肽等GLP-1受體激動(dòng)劑或是多囊卵巢綜合征(PCOS)潛在療法。
值得一提的是,Nature 近日的一項(xiàng)報(bào)道顯示,有使用GLP-1受體激動(dòng)劑司美格魯肽 的女性在社交媒體上描述了意外懷孕的情況,她們中有些人在使用避孕藥,有些人之前甚至被診斷為不孕,然而,她們在使用司美格魯肽后卻懷孕了??茖W(xué)家們認(rèn)為,上述情況是可信的,司美格魯肽等GLP-1受體激動(dòng)劑類藥物確實(shí)可能促進(jìn)生育力。
該報(bào)道進(jìn)一步提出了GLP-1受體激動(dòng)劑提高生育力的幾種可能的機(jī)制,包括GLP-1受體激動(dòng)劑引起的體重減輕,可能使一些女性恢復(fù)規(guī)律排卵;GLP-1受體激動(dòng)劑會(huì)減緩食物和藥物從胃排空到腸道的速度,從而降低口服避孕藥的效果;GLP-1受體激動(dòng)劑可能通過促進(jìn)黃體刺激素(LH)來增加排卵,從而促進(jìn)生育;該報(bào)道也提及了龐艷莉、喬杰、姜長濤、李蓉 團(tuán)隊(duì)的這篇 Nature Metabolism 論文。
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