干细胞移植在卵巢早衰中的应用

谷旭宇，刘慧萍，张国民，黄姗姗，张 卫，林政桦

（1.湖南中医药大学医学院11级临床一班，湖南长沙410208； 2.湖南中医药大学医学基础教学实验中心，湖南长沙410208；

3.湖南中医药大学医学院11级影像二班，湖南长沙410208）

卵巢早衰（premature ovarian failure，POF）是指卵巢功能衰竭所导致的40岁之前即闭经的现象。卵巢早衰的常见临床特点为继发性闭经，伴有不孕和低雌激素。POF在临床上并不少见，其中原发闭经者中占10%~28%，继发闭经者中占 4%~18%［1］。POF 患者雌激素水平低下，可出现情绪不稳定、心情烦躁、月经失调、性欲减退等相关症状［2］。POF病因复杂，涉及心理、遗传、免疫、酶代谢、感染、环境及医源性因素等方面，但大多数POF病因为特发性［3-4］。其发病机制尚不明确，仍无根本有效的治疗方法。干细胞移植是目前国内外学者研究较多的一种新治疗方法，且已在多种疾病治疗中取得成功［5］，也可能是一种治疗POF最有希望的方法。

1 POF病因及发病机制

POF的病因及发病机制目前尚不明确，其中特发性POF是POF最常见的类型，其他类型的POF涉及遗传、免疫、酶缺陷、感染、医源性因素、环境与心理因素等［6］。

1.1 遗传因素

可导致POF的遗传因素有单基因突变、多基因遗传、染色体异常等。在POF的发病因素中，遗传因素占 10%［7］，可累及多代。

1.2 免疫性因素

免疫性疾病包括自身免疫性甲状腺炎、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、特发性血小板减少性紫癜等与POF也有一定的相关性。机体产生卵巢自身免疫性抗体，如抗卵巢抗体以及卵巢抗原作为免疫避孕导致的损伤也是POF的一个重要原因之一。

1.3 感染因素

幼童患病毒性腮腺炎可能会导致病毒性卵巢炎，另外水痘、结核、淋病、盆腔炎等疾病可继发卵巢功能丧失。有研究者发现曾经感染流行性腮腺炎的患者中，有3%~7%的患者发生卵巢炎，最终成为POF。

1.4 心理及环境因素

强烈的情绪波动、精神刺激以及长期的负面情绪可使中枢神经系统改变，导致月经失调，引起卵巢早衰。不良情绪可使体内的免疫活性物质分泌减少，从而导致月经失调等症状，引起POF。饮酒、吸烟、失眠、心情抑郁都是POF发生的危险因素。环境污染物镉、铜、砷、汞等中毒，香烟中的尼古丁均可损伤卵巢组织，破坏卵泡。

1.5 放、化疗因素

放、化疗可导致急性卵巢功能衰竭，破坏卵巢组织而引起POF。当卵巢受到直接照射剂量超过8 Gy时，几乎所有年龄段妇女的卵巢将发生不可逆的损害。同时化疗药物尤其是烷化剂对生殖细胞有损害作用。治疗时患者的年龄和化疗药物积累剂量与卵巢功能的损伤程度相关，治疗后卵巢功能恢复的可能性与患者的年龄呈正相关，即年龄越小的患者治疗后卵巢恢复功能的可能性越大。

1.6 酶缺乏因素

半乳糖-1-磷酸酶尿苷转移缺陷可引起半乳糖血症，该病患者会出现半乳糖及其产物的堆积，会造成对多个系统的损害。在POF方面，半乳糖会直接损害卵巢中卵母细胞，卵泡生长发育受到抑制，从而会导致卵巢卵泡的过早耗竭。另外一种缺陷是17α羟化酶的缺乏，导致性激素合成障碍或产生高促性腺激素血症，多表现为血孕酮升高、原发性闭经及卵巢多囊性改变。

2 POF的治疗现状

2.1 中医治疗

中医对卵巢早衰的治疗主要是补肾与养血相结合，中医的补肾益血疗法与西医的激素替代疗法有异曲同工之效。但是西医激素治疗副作用大，患者难以长期耐受。中医补肾益血疗法通过整体调节，重在调补肾阴、肾阳，使之恢复相对平衡，尚未发现不良反应。目前，中医常用的补肾益血方有“左归丸”、“右归丸”、“补肾活血方”。近期研究发现，针灸对于POF的治疗也有一定的疗效。

2.2 西医治疗

西医对POF的治疗主要是采用激素替代疗法，由于激素治疗带来的副作用，患者一般难以耐受长期治疗。但是对于渴望生育的患者治疗比较复杂，一般采取接收赠卵的方式使其受孕［8］。

2.3 心理治疗

心理治疗可作为POF的辅助治疗。曹丽英等［9］认为，药物结合心理疏导治疗的疗效明显好于单纯药物治疗。

2.4 其他治疗

国外文献提出了基因治疗［10］和免疫学病因治疗［11］，但均未见突破性进展。

3 干细胞移植

3.1 干细胞分型

干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，根据个体发育过程中出现的先后次序不同，分为胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESCs）和成体干细胞（somatic stem cells，ASCs）。ESCs是从哺乳动物或人的早期囊胚中分离出来的一种二倍体细胞，具有无限的自我更新能力及多方向分化能力，在体外培养有无限增殖的优点，可分化各种细胞及组织。ASCs是存在于胎儿与成人的成体组织中的未完全分化的原始细胞，目前已经在多种组织器官中被发现，其优点为获取相对容易，源于患者自身的ASCs在应用时不存在组织相容性的问题。与ESCs相比较，ASCs细胞来源较易，理论上致癌风险很低，所受伦理学争议较少，且具有多向分化潜能，从而可以拓宽其在临床上的应用［12］。间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）来源于发育早期的中胚层和外胚层，最初在骨髓中发现［13］，因其具有多向分化潜能、获取比较容易、伦理学争议性小、能归巢和免疫调控等优点而日益受到人们的关注，在细胞治疗中成为了主要选择。如MSCs在体内或体外特定的诱导条件下，可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱等多种组织细胞，体外长期传代培养后仍具有多向分化潜能，因此，MSCs在相关细胞治疗、基因工程中得到了广泛的应用。现今，用于临床的大部分MSCs主要来源于胎儿的附属物，如胎儿的脐带、胎盘、羊水等，虽然在其他组织器官中也有发现，但是研究应用较少。

3.2 干细胞治疗POF的有利条件

3.2.1 卵巢中的生殖干细胞 卵巢中存在生殖干细胞，得到越来越多的人肯定。长久以来，基于传统的医学观点，人们普遍认为多数哺乳动物及人的卵母细胞在胎儿发育期就已经形成，在婴儿出生后就失去了产生卵母细胞的能力，只具备卵母细胞的有限储备池。山东大学的研究者们已经从小鼠和人体卵巢中分离获得了生殖干细胞，并成功诱导为不同分化阶段的生殖细胞，从而打破了传统的观点［14］。2004 年 Johnson J等［15］发起了对卵巢生殖细胞恒定观点的挑战，他们认为出生后的小鼠有生殖干细胞，细胞中有卵细胞再生。

3.2.2 POF动物模型成功建立 现已成熟的模型有：①自身免疫模型：新生小鼠胸腺切除、透明带（zona pellucida，ZP）抗原免疫；②半乳糖模型；③基因敲除（knock-out，KO）模型；④抗肿瘤药物模型：化疗药物模型、雷公藤多苷模型；⑤高血压模型；⑥中医证模型：中医药实验中常选择肾阴虚、肾阳虚动物模型来探讨POF的发病机制。如用氢化可的松制造肾阳虚模型，观察补肾汤对大鼠激素水平及卵巢组织的影响。自身免疫模型和化疗药物模型是经典模型，国内外研究都很多。目前常用的POF模型有去卵巢模型和自然衰老模型。

3.2.3 干细胞移植已成功应用于临床 1970年同种异体骨髓移植开始用于临床，在白血病等难治性血液病的治疗中取得明显疗效。1986年首例应用自体外周血干细胞移植成功治疗恶性淋巴瘤。1989年同种脐血干细胞移植治疗成功，扩大了移植物的来源。造血干细胞移植（HSCT）是近30年来血液科的重大进展，不仅成为治疗乃至治愈恶性血液病最有效的方法，也是治疗某些遗传疾病、代谢疾病、免疫疾病、免疫异常疾病及某些实体瘤的根本途径［16］。以上的成功应用为HSCT治疗POF的研究奠定了基础。

3.3 干细胞移植在治疗POF中的研究进展

3.3.1 人脐带血单个核细胞移植治疗POF 目前研究表明放射性POF与卵母细胞及颗粒细胞凋亡密切相关［17］。脐带血单个核细胞含有大量的MSCs、内皮组细胞及未成熟干细胞，故脐带血单个核细胞可作为干细胞移植的重要来源。党建红等［18］用0.5 Gy60钴γ射线照射建立POF裸鼠模型。将人脐带血单个核细胞（HCMNCs）经卵巢注射至由放射线构建的小鼠POF模型体内，移植组双侧卵巢内注入以5-溴-2′-脱氧尿苷（Brdu）标记的HCMNCs悬液，记录动情周期的变化。在移植4 w后处死，通过酶联免疫吸附实验（ELISA）法测定血清雌二醇（E2）、卵泡雌激素（FSH）、黄体生成激素（LH）水平变化，观察裸鼠卵巢形态及未闭锁卵泡数目来评价卵巢的功能。实验发现卵巢切片未闭锁卵泡数有所增加，可见各个发育阶段卵泡。表明脐带血可在早衰的卵巢内存活并参与卵巢功能的修复。

3.3.2 骨髓间充质干细胞移植治疗POF 骨髓间充质干细胞（BM-MSCs）经腹腔移植同样可以提高卵巢的功能，修复卵巢结构的损伤。2008年Fu X等［19］研究发现，BM-MSCs经腹腔移植可以提高卵巢功能，修复化疗后卵巢结构的损伤。具体方法是建立兔磷酰胺氮芥卵巢损伤模型，将标记的BM-MSCs经腹腔注射到兔双侧卵巢，在移植后每隔2 w随机处死一半兔子，第8周后，处死全部兔子。通过其动情周期、性激素水平变化、卵泡计数、颗粒细胞凋亡情况及相关凋亡因子Bcl-2、Bax评价卵巢功能情况。付霞霏［20］也进行了类似实验，其认为 BM-MSCs移植可修复CT、X线损伤的卵巢组织，部分改善卵巢内分泌功能。

4 展望

POF是临床上常见的一种疾病，此种疾病不仅导致患者需要承受较大的痛苦，同时也严重制约了患者生活质量的提高。随着干细胞移植的不断研究和发展，POF治疗也出现了一个重要的转折。ASCs治疗由于放、化疗引起的POF已经有了一定的进展，也引起了较大的影响。目前ASCs的临床治疗涉及了多个组织器官，而且与生殖系统相关的研究也越来越广泛，但是在真正实施干细胞移植治疗POF患者时，还是有许多问题摆在我们面前。最重要的是如何提高移植的成功率与安全性，在多数的干细胞移植实验中，虽然有很多成功的案例，但是也发现了一些弊端，相信这是以后干细胞移植在POF应用中需要改进的重要方面。

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