不同来源间充质干细胞治疗早发性卵巢功能不全的研究进展

1 人骨髓组织来源干细胞(HBMMSCs)

HBMMSCs具备高度诱导细胞分化特性，无论在体内或体外均可诱导分化为骨组织、脂肪组织及软骨组织等多种细胞组织，同时可以分泌多种细胞因子及生长因子。HBMMSCs似乎最受受损机体组织的青睐，可通过多种免疫调节机制提高分化潜力[9]。HBMMSCs可提高卵巢储备能力，主要依赖于卵巢的归巢及旁分泌功能。位于HBMMSCs表面的趋化因子和生长因子受体，促使卵巢分泌各类激素，通过分子扩散的方式影响临近细胞的生理活性，称为旁分泌效应[10]。

卵巢颗粒细胞(GC)具备强大的内分泌功能，其可主动释放雌激素及雄激素，促进卵泡成熟，维持女性生殖系统生长、发育及调节内分泌[11]。提取成年鼠HBMMSCs与顺铂介导的颗粒细胞共培养，可显著减少顺铂介导的GC凋亡和顺铂诱导的p21、bax和c-myc mRNA基因表达，在围绝经期成年大鼠动物模型中发现，接受HBMMSCs治疗的大鼠在3个月后GC凋亡率明显低于对照组[12]。2019年孙博等[13]研究发现，HBMMSCs来源外切体携带一种基因，可通过靶向定位自身p53基因抑制凋亡及衰老速度，从而达到保护效应，该基因即为miR-644-5p，其治疗POI及减少卵巢功能衰退的能力仍需进一步考究。2019年Park等[14]发现HBMMSCs可通过激活人卵巢微血管内皮细胞(HOVEC)，增加HOVEC中血管生成标志物的表达，促进内皮细胞的增长，也可以通过基因表达通路，例如PI3K/ALK途径刺激HOVAC细胞中的血管生成潜能，为卵巢提供营养，促进卵泡的发育成熟。

2021年Park等[15]发现在POI动物模型中，卵巢内注入HBMMSCs，可显著提高血清中激素水平、GC数量及卵巢储备能力，恢复生育能力，提高妊娠率。神奇的是，宿主细胞内移植的HBMMSCs 4周后可完全消失，证明其安全可靠。HBMMSCs亦可以通过上调CYP19A1和STAR基因表达刺激雌激素的产生，通过前文提到的旁分泌途径改善卵巢功能，并可减轻或逆转部分因临床肿瘤性疾病行放化疗术后引起的卵巢功能减退[16]。

2018年Mohamed等[17]成功将HBMMSCs移植入因化疗导致的POI小鼠模型中，其实验结果同样表明移植后E2、抗缪勒管激素(AMH)水平、FSH及抑制素A均明显升高。一个病例报道，2名确诊为POI女性患者，分别行自体HBMMSCs移植术后，其血清性激素雌二醇(E2)、FSH、促黄体生成素(LH)均有所改善，令人惊喜的是2名患者移植后的7个月内月经来潮[18]。Edessy等[19]报道10名POI确诊患者，取自髂骨骨髓的间充质干细胞制剂腹腔镜下定位注射至卵巢内，移植后2例恢复月经，其中1例成功妊娠。

2 胎儿附属物来源干细胞

骨髓中HBMMSCs含量极微，骨髓单核细胞中占比不足千分到百分之一，同时存在诸多现实问题，例如获取困难、数量低、患者承受痛苦及风险大[20]。相较而言，胎儿附属物来源的MSCs更易获取，具有更为广泛的研究前景。

2.1 人胎盘来源的间充质干细胞(hPD-MSCs)

胎盘被证实为干细胞的重要来源[21]。其自我分化、更新代偿的能力不可忽视，逐渐发展为一种新型的MSCs替代来源，目前更多用于基础临床研究[22]。2018年Yin等[23]发现，hPD-MSCs可能通过PI3K/Akt信号通路，改变POI小鼠移植后Th17/Tc17和Th17/Treg细胞的比例，从而参与卵巢功能的恢复。

2019年Li 等[24]发现针对自身免疫性POI小鼠模型，hPD-MSCs移植可能通过抑制IRE1-α-ER通路的过度激活减轻GCs的凋亡，使卵巢组织中IRE1mRNA、XBP1、GRP78和Caspase-12的蛋白表达均被明显抑制，使小鼠体内的低雌激素、高卵泡刺激素(FSH)水平逆转，卵泡发育及成熟情况也得到改善。2020年Seok 等[25]研究发现将hPD-MSCs移植入去卵巢大鼠模型(OVX)卵巢内，可从其血清外胚体中发现部分抗氧化因子，实验组抗氧化应激标志物表达明显增加，hPD-MSCs移植入受损卵巢组织中，可迅速移动至受损卵巢周围并围绕残留卵泡细胞，通过改变卵巢组织中HO-1/HO-2的表达，增加SOD1和过氧化氢酶基因的表达，减轻氧化应激伤害，抑制卵泡的凋亡及卵巢结构的自我损伤。2020年Cho 等[26]将hPD-MSCs通过静脉移植入OVX大鼠模型中，通过旁分泌机制分泌多种血管内皮生长因子，同骨髓间充质干细胞作用相似，促进卵巢血管形成及提升卵泡的发育能力。

2.2 人羊膜间充质干细胞(HAD-MSCs)

羊膜是由上皮和结缔组织外层组成，在脐带上方与胎儿皮肤相连，与羊水接触[21]。HAD-MSCs同样具备高效的多重分化能力，同时具有易培养、易获取、无致畸性等优点[27]。

2017年Ling 等[28]证实无论是单一使用从羊膜中分离的HAD-MSCs或低强度脉冲超声(LIPUS)预处理后的HAD-MSCs，两者移植入腹腔注射环磷酰胺(CTX)POI大鼠模型中，可通过旁分泌途径产生生长因子介导，提高Bcl-2/Bax比值，减少卵巢内化疗引起的GC凋亡和卵巢炎症反应，LIPUS处理HAD-MSCs后移植可增强其积极效应，AMH及E2水平均有所升高。2019年Liu 等[29]建立10%过氧化氢烧伤雌性小鼠双侧卵巢POI小鼠模型，通过腹腔注射HAD-MSCs，使用标记法跟踪发现其定位于卵巢间质，表明HAD-MSCs并没有分化为滤泡细胞或颗粒细胞。HAD-MSCs的作用机制可能与改善卵巢周围环境，促进卵泡成熟、颗粒细胞增殖和分泌功能有关。

2020年Feng 等[30]报道，HAD-MSCs经尾静脉和卵巢原位注射移植入POI大鼠模型体内，移植后HAD-MSCs定位不存在于卵泡内，仅存于卵巢间质中，通过蛋白质组芯片检测，测量的74个细胞因子，上调蛋白24个，下调蛋白4个，JNK2、p38和Serpin E1的蛋白表达明显增加，提示移植HAD-MSCs改善POI大鼠卵巢功能的作用机制可能是通过调节以上几种蛋白达成的。

2.3 人羊水间充质干细胞(hAF-MSCs)

从羊水中提取的间充质干细胞不受伦理等问题的限制，其被证实可以分化为多种组织细胞[31]。

2012年Liu等[32]将标记CD44+/CD105+人羊水细胞注入环磷酰胺诱导的小鼠POI模型中，发现其在小鼠卵巢中表现极强的自我更新能力，细胞存在稳定分化潜能。2013年Lai等[33]将羊水标本经过一系列处理后，选出一株具有MSCs特性的细胞培养液，将该培养液经腹腔注入POI小鼠模型，其卵巢形态恢复，可见不同发育阶段的卵泡细胞，而未注射培养液的不孕小鼠未见卵母细胞或卵泡。2014年Xiao等[34]发现将hAF-MSCs移植到化疗药物诱导后的小鼠卵巢内，可通过防治卵泡闭锁和维持卵泡发育拯救小鼠生育力，hAF-MSCs在体内并没有分化为GC或生殖细胞，其维持卵泡发育的能力随着hAF-MSCs在体内的消失而消失，提示维持卵巢功能的直接来源是hAF-MSCs。hAF-MSCs不仅适用于化疗诱导下的POI患者，其他病因下的卵巢功能衰退，依然适用[35]。

妊娠中期的羊水中含有大量早期胚胎多能细胞[36]。2016年,Tancharoen等[37]通过流式细胞仪的诊断,免疫荧光分析显示,诱导后的hAF-MSCs细胞表达VWF、血管内皮生长因子受体(VEGFR)、CD31和内皮型一氧化氮合酶(ENOS),这些因子均具有向内皮样分化的潜能。

2.4 人脐带组织间充质干细胞(hUC-MSCs)

hUC-MSCs在取材上同样具有易获取、低抗原性、无致瘤性、恢复受损组织的特性[38]。实验证明，在提取MSCs时脐带与胎盘交界处发挥更为重要的特性，可脱离母体发挥强大的繁殖再生能力[39]。

胶原支架可支撑细胞悬浮、分离和扩增,并高效地将组织物包裹运送至指定范围。2018年,Ding 等[40]成功将胶原支架与hUC-MSCs的结合物移植入POI小鼠体内,并利用磷酸化FOXO3a和FOXO途径提高对小鼠原始卵泡的激活,卵巢内迅速出现成熟卵泡,并有成功受孕案例。2020年Lu 等[41]发现hUC-MSCs可通过AMPK/mTOR诱导氧化应激和自噬,AMPK可以通过抑制mTOR活性间接促进自噬,hUC-MSC可以降低顺铂(CDDP)诱导的氧化应激，降低AMPK的活性，从而减少自噬，降低卵泡的凋亡。hUC-MSCs来源的细胞外小泡(EVS)目前受到越来越多的关注，2020年Zhang等[42]研究证明将EVS整合入CDDP诱导的POI小鼠受损卵巢的GCs中，可提高其对顺铂的抵抗作用，并增加对受损卵巢GCs的保护作用。

2020年Ding 等[43]将外切体加入CTX损伤的人HGCs培养液中，并将其注射到CTX诱导的POI小鼠模型中，检测抗凋亡和凋亡基因的表达，再敲除miR-17-5p，证明外体miR-17-5p在保护卵巢功能、表型和增殖方面的关键作用，外体miR17-5p介导促使小鼠卵泡数量、卵巢重量及胎儿数量的明显增加。2021年Li 等[44]发现将hUC-MSCs与外切体于体外共培养，可通过调节河马(Hippo)途径显著提高卵巢GCs的增殖能力及卵巢功能。

3 子宫特有来源干细胞

3.1 月经血来源间充质干细胞(MenSCs)

MenSCs同样具有多种组织分化的能力，具有极强的免疫控制性能，可抑制部分免疫细胞的增殖，进而减轻宿主对移植物的抵抗反应[45]。2017年Wang 等[46]连续7d经尾静脉输注MenSCs至顺铂建立POI小鼠模型中，小鼠卵巢重量明显提高，卵巢纤维化减轻，健康卵泡数量明显增加，GCs凋亡减少，激素水平恢复正常，根据定位标记检测到MenSCs大部分位于卵巢间质中，提示MenSCs并不是直接分化为卵母细胞，可能通过其他再生细胞转移至受损卵巢组织内或通过其他途径抑制GCs凋亡，研究表明其可通过旁分泌途径分泌高剂量碱性成纤维细胞生长因子(FGF2)，用于修复受损组织。

2021年Zhang 等[47]将MenSCs来源的外切体(MenSCs-Exos)移植入POI模型大鼠体内，实验证明其可改善卵巢萎缩，促进新生卵泡发育，并恢复动情周期和激素水平，进而改善活产结局，移植MenSCs-Exos还可调节卵巢细胞外基质的组成，加速卵巢皮质内休眠卵泡的募集，并促进这些卵泡内颗粒细胞的增殖。

3.2 子宫内膜组织来源间充质干细胞(EnSCs)

子宫内膜组织来源于女性子宫腔内，其随月经周期发生周期性脱落，从中提取的EnSCs同样表现出强大自我更新换代潜能。2015年Lai等[48]将EnSCs移植入化疗后POI小鼠模型中，实验结果提示EnSCs移植后小鼠体重明显增加，动情周期发生改变，生育能力显著恢复，部分结果表示EnSCs移植到化疗后的小鼠体内后转移至卵巢间质中，可能进一步分化为GCs。

4 其他来源

4.1 人脂肪组织来源的间充质干细胞(hADSCs)

近年发现hADSCs可分泌丰富的分泌体，并继续分化为成脂细胞系，为细胞增殖再生提供基础[49]。目前已应用于各项修复学科，例如皮肤修复及骨骼、软组织等再生。

2018年Huang 等[50]将hADSCs的外切体(hADSC-Exos)移植入POI小鼠模型后，小鼠体内各项激素水平可升高至正常，卵泡再发育数目明显提升，凋亡率明显降低，其恢复卵巢储备能力强大，表明SMAD信号转导通路起到重要作用。近年，hADSCs和17β-雌二醇联合应用可以协同促进T细胞(Tregs)的免疫调节，同时在免疫抑制作用中发挥独立作用。在共培养体系中加入雌激素可能会放大MSCs的免疫调节作用，上调Bcl-xl和Bcl-2的表达水平抑制MSCs的凋亡，雌激素在体外和体内都能增强MSCs的归巢能力[51]。

4.2 胎肝间充质干细胞(FMSCs)

不同组织来源提取的胚胎干细胞是否具有治疗疾病的潜能，近些年引得学者思考。2019年Huang 等[52]用FMSCs治疗CTX诱导的POI小鼠模型，发现小鼠体内的激素水平以及不同时期卵泡数目均有明显改善，提示FMSCs可能具有多靶点抗氧化特性，在体内和体外，FMSCs可能通过下调ROS、MDA和LDH，上调SOD、GR、CAT和GPX水平而发挥抗氧化作用，以提升细胞抗氧化性，达到减轻卵巢组织凋亡的效果。

5 展望

POI给女性带来的伤害不容小觑，采用不同组织来源MSCs治疗POI的研究进展值得关注。基础实验表示不同来源的间充质干细胞对于治疗POI患者均存在一定程度的帮助，但大部分机制尚未明了，需要通过进一步扩大实验样本、临床研究应用并行验证其可行性。

MSCs的发现意味着POI患者的治疗将进入新的征程，可使临床医生不再局限于帮助女性完成孕育生命的使命，提高女性的生活质量、保留生育力、延缓衰老显得更为重要。预计在不久的将来，不同组织来源MSCs移植技术可广泛应用于临床，造福更多女性。