细胞分辨率遗传风险揭示多内分泌代谢性卵巢综合征卵泡微环境中高雄激素相关的免疫与代谢重塑

背景：多内分泌代谢性卵巢综合征（PMOS）是排卵性不孕的主要原因。尽管卵泡发育停滞是PMOS的定义性特征，但将遗传易感性、内分泌失衡与卵泡微环境功能障碍联系起来的具体细胞类型机制仍不完全清楚，尤其是在不同临床亚型之间。方法：我们对来自健康对照、无并发症PMOS、高雄激素PMOS和二甲双胍治疗的胰岛素抵抗PMOS女性的排卵前卵泡液细胞进行了单细胞RNA测序。我们将这些数据与GWAS衍生的疾病相关性评分和卵巢染色质可及性注释整合，以将遗传风险映射到卵泡细胞群体和调控程序。配体-受体分析用于推断细胞间通讯网络。转录组代谢发现进一步通过卵泡液代谢和类固醇激素测量、DHT处理的颗粒细胞功能实验以及DHEA诱导的小鼠PMOS样卵巢数据集再分析进行评估。结果：我们生成了PMOS卵泡微环境的单细胞图谱，包含220,983个高质量细胞。颗粒细胞显示PMOS相关遗传风险的最强富集，并有卵巢snATAC-seq整合的调控遗传学支持。在颗粒细胞状态中，GC2_CYP19A1⁺群体优先与高雄激素PMOS相关，并显示以类固醇生成重塑伴随能量代谢活性降低为特征的转录程序。生化分析支持这种内分泌-代谢失衡，显示卵泡液雄烯二酮（ASD）和雌酮增加，雌二醇和E2/ASD比值降低，ATP、柠檬酸和延胡索酸水合酶活性降低，乳酸和β-羟基丁酸增加。长期DHT暴露损害颗粒细胞线粒体呼吸、ATP产生和线粒体膜电位。同时，PMOS亚型显示免疫重塑和配体-受体信号改变，高雄激素PMOS与炎症信号增加和稳态或组织修复通路减少相关。对DHEA诱导的小鼠卵巢数据集的再分析为雄激素相关的类固醇生成通路扰动提供了支持性证据。结论：本研究提供了一个细胞分辨率框架，将PMOS遗传易感性与排卵前卵泡微环境中的内分泌-代谢和免疫重塑联系起来。高雄激素相关的GC2_CYP19A1⁺状态的鉴定突出了一个候选细胞程序，其中类固醇生成失衡与颗粒细胞生物能量学受损耦合。这些发现为未来验证提供了资源，并可能为PMOS的微环境引导分层和旨在恢复卵泡功能的策略开发提供信息。