目的通过对多囊卵巢综合征(Polycystic Ovarian Syndrome,PCOS)患者和非PCOS患者卵泡液中的环状RNA(Circular RNA,circRNA)进行测序,检测卵泡液中circRNA的整体表达水平,根据PCOS组circRNA与对照组的表达差异,探寻circRNA可能参与PCOS疾病发生的功能通路和作用。方法收集2017年7月-2017年9月期间在江苏省扬州市苏北人民医院生殖中心接受辅助生殖技术治疗的女性不孕症患者卵泡液,对所有患者临床资料和基础性激素、妇科超声等检查结果进行对比分析。根据鹿特丹诊断规则挑选出PCOS组3例,并将单纯男性因素来院治疗的女性不孕症患者卵泡液3例作为对照组。采用多步差速离心的方法分离出卵泡液样本中的外泌体,对外泌体总RNA去线性提纯,再随机打断成短片段,以这些片段构建初步测序文库,通过PCR扩增获得最终测序文库,对文库测序并计算表达量。将测序结果与人类基因库的参考基因组比对,并根据circRNA结构特点鉴定,挑选出潜在的circRNA。最后将候选circRNA中外显子的特征部分与己知基因进行对比,将其注释到该基因的功能类目中去。生物信息学分析主要利用GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)两大数据库,对鉴定出的circRNA的亲本基因进行富集。寻找PCOS组与对照组之间表达差异的circRNA,并对其亲本基因的基因功能进行GO注释和富集,利用KEGG对亲本基因的功能通路进行富集。结果1.PCOS组与对照组间一般临床资料的比较:PCOS组与对照组在年龄、不孕年限、身高体重指数(BMI)、促黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)、雌二醇(E2)和空腹血糖(FBG)差异无统计学意义(P>0.05)。PCOS患者的睾酮(TT)、血清催乳素(PRL)和抗苗勒管激素(AMH)水平较对照组有升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。2.PCOS组与对照组间CircRNA表达量水平的分析:2.1从PCOS组卵泡液获得的有效片段总数约为6080万,89.96%的有效序列可以成功比对至人类GRCH38基因组,对照组约为6460万,86.64%可成功比对,两组间没有显著性差异(P>0.05)。其中PCOS组的反式剪接片段占2.68%,而对照组占1.11%,PCOS组获得的有效片段中反向剪接片段数明显高于对照组(P<0.05)。2.2六个卵泡液样本中共鉴定出16771种circRNA和5308个亲本基因。其中,PCOS组3个样本中共鉴定出12907种circRNA及4311个亲本基因,而非PCOS组共鉴定出5972种circRNA及3092个亲本基因。2.3两组样本的circRNA表达量主要在10-1000TPM之间。两组circRNA的长度主要分布在200-1000bp区间,大部分circRNA只含有1个外显子,circRNA中外显子含量增多,表达量显著减少。2.4根据两组间circRNA表达的差异倍数及P值显著性进行筛选,共筛选出412个差异表达circRNA,其中上调表达量的有167种,下调的有245种。PCOS组与对照组间差异circRNA的功能分析:3.1对差异circRNA的亲本基因进行GO功能富集(GO function enrich),主要在细胞应激反应(cellular stress response)、细胞程序性死亡(programmed cell death)、自噬调节(autophagy)、氧化磷酸化活性(oxidative phosphorylation activity)、病毒锚定(virion binding)等方面有较高程度的富集。3.2对差异circRNA的亲本基因进行KEGG功能富集(KEGG function enrich),主要在氧化应激反应(oxidative phosphorylation)、谷胱甘肽代谢(glutathione metabolism)、自噬调节(autophagy regulation)、在霍乱弧菌感染(Vibrio cholerae infection)、志贺氏菌病(Shigellosis)、沙门氏菌感染(Salmonella infection)、致病性大肠杆菌感染(pathogenic Escherichia coli infection)和上皮细胞的细菌入侵(bacterial invasion of epithelial cells)、同时在亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病等功能通路上有较高程度的富集。3.3根据circRNA表达差异倍数>7、P<0.001,且己知亲本基因功能可能与PCOS相关等条件中,挑选 ciRNA-7323_TIAM1、ciRNA-2003_BECN1、ciRNA-1880_RHOA、ciRNA-10775_RUVBL1这4种差异表达的circRNA,预测该4个circRNA可能作为miRNA海绵与己发现的141种miRNA之间存在的161个相互作用。结论1.PCOS组患者的反式剪接过程在体内更加活跃,circRNA表达的种类更多,表达量更丰富。2.多种circRNA在多囊卵巢综合征患者卵泡液中呈异常表达,差异circRNA可能通过细菌感染、氧化应激、自噬、神经系统病变等病理过程导致PCOS疾病的发生。3.ciRNA-7323_TIAM1、ciRNA-2003_BECN1、ciRNA-1880_RHOA、ciRNA-10775_RUVBL1这4种差异表达的circRNA可能作为进一步研究PCOS发病相关机理的目标靶点。