近日，生物分子科學雜志刊發一篇“干細胞治療卵巢早衰不孕患者的現狀及未來展望”的文獻綜述，綜述表明干細胞具有未分化的性質、自我更新能力和分化成各種細胞類型的潛力，已成為治療POI的有希望的途徑。

干細胞療法治療卵巢早衰不孕患者的現狀與前景

干細胞療法有可能逆轉卵巢內分泌功能的減弱并恢復生育能力。除了直接POI治療之外，干細胞在卵巢組織冷凍保存和組織工程等補充應用中也顯示出前景。

什么是卵巢早衰：卵巢早衰（POI），也稱為原發性卵巢功能不全、卵巢早衰（POF）或過早絕經，是指40歲之前部分或全部喪失正常卵巢功能。雖然“卵巢早衰”和“過早絕經”歷來與“卵巢早衰”互換使用，但由于卵巢功能受損在不同時期內可能持續存在，后一個術語現在更受歡迎。此外，“失敗”或“更年期”可能傳達負面含義。此外，“原發性卵巢功能不全”與“早發性卵巢功能不全”同義。

定義POI的三聯征包括月經稀發或閉經、血清促性腺激素水平升高和血清雌激素水平降低。傳統上，當40歲以下女性月經稀發或閉經持續超過4個月，并且至少兩次連續檢測的卵泡刺激素 (FSH) 血清水平每隔4周超過25mIU/mL時，即可診斷POI。自然絕經前的雌激素缺乏會導致令人痛苦的癥狀，如潮熱、盜汗、睡眠中斷、陰道干燥、焦慮和抑郁。此外，它還與骨質疏松癥、心血管疾病（CVD）以及在某種程度上神經退行性衰老的風險增加相關。

不孕癥通常伴有POI，這是由于卵泡過早破壞和卵巢卵泡過早耗盡造成的。大約1%的育齡婦女受到影響，只有5-10%在POI診斷后自然受孕并分娩。目前，卵母細胞捐贈或收養被認為是最有效的選擇；然而，患有POI的人強烈渴望遺傳后代。傳統的不孕不育治療效果有限，誘導排卵的總體妊娠率為6.3%，而促性腺激素釋放激素激動劑 (GnRH-a) 抑制與安慰劑相比的對照研究顯示，妊娠率沒有統計學上的顯著差異。

最近，干細胞（SC）療法在脊髓損傷、神經退行性疾病、多發性硬化癥、心臟病和糖尿病方面取得了巨大成功，有望恢復POI患者減少的卵巢儲備功能。干細胞的再生潛力歸因于其自我更新能力和多能性，使它們成為一種引人注目的治療選擇。這篇綜述簡要概述了當前POI診斷、評估和治療的方法。

卵巢早衰的病因和原因

POI臨床環境中的染色體和遺傳因素：傳統上，超過70%的POI病例被認為是特發性的。然而，全基因組測序的最新進展表明，這些病例中至少30%源于遺傳原因 。因此，在仔細評估致病因素后，通過排除即可診斷特發性POI。

• 性染色體異常
• 常染色體異常
• 自身免疫性卵巢損傷
• 傳染性原因
• 醫源性原因
• 生活方式因素
• 環境原因
• 人乳頭瘤病毒 (HPV) 疫苗接種
• 2019年冠狀病毒病 (COVID-19) 感染和疫苗接種

POI的臨床表現

POI患者可能會出現與自然絕經期間相似的癥狀。月經不調和不孕癥通常在POI診斷前幾年發生。此外，POI可引起長期后遺癥，需要醫生充分詢問癥狀，以避免誤診并確保最佳治療。

• 月經不調
• 血管舒縮癥狀和其他雌激素缺乏癥狀
• 神經系統癥狀
• 心血管疾病
• 骨礦物質密度 (BMD)
• POI患者的不孕和懷孕

詳情信息請點擊（卵巢早衰的癥狀、病因和治療）

POI的常規治療方法

POI的治療包括緩解癥狀、激素替代療法、心理支持以及避孕和生育咨詢。治療計劃是根據POI的病因、癥狀的嚴重程度、家族遺傳、基因異常和基礎疾病來確定的。

卵巢早衰目前的干細胞療法

干細胞（SC）是源自胚胎或成體組織的未分化或部分分化的細胞；它們具有獨特的自我更新和分化成各種細胞類型的能力。它們大致分為胚胎SC（ESC）、成人SC（ASC）和誘導多能SC（iPSC）。

間充質干細胞 (MSC) 是ASC的一個特定亞群，起源于多種組織，如骨髓 (BM)、脂肪組織 (AT)、經血、臍帶 (UC)、羊水、羊膜、胎盤和子宮內膜。SC的醫學應用，稱為干細胞療法 (SCT)，利用其固有特性來恢復受損器官的功能。具體來說，SCT有望促進POI患者卵巢功能和卵母細胞的再生。

干細胞治療卵巢早衰的機制

SC通過參與多種機制在POI中發揮著至關重要的治療作用（圖1）。一個重要的機制是歸巢，這是循環或外在SC導航到其預期目的地的生理過程。例如，在骨髓中檢測到靜脈注射的造血干細胞和祖細胞。盡管間充質干細胞的歸巢過程尚不完全清楚，但有望減少成功移植所需的細胞數量。

歸巢是干細胞導航至其預定目的地的重要過程，這是干細胞成功和高效移植的關鍵方面。干細胞分化成各種細胞類型，例如卵母細胞或雌性和雄性生殖系細胞，可以改變不孕癥的治療方法。在干細胞治療中，旁分泌作用對于影響血管生成、細胞凋亡、疤痕纖維化和免疫反應至關重要。外泌體是一種大小為30至160nm的囊泡，源自干細胞，在調節細胞間通訊中發揮著關鍵作用。替換鄰近卵母細胞中受損的線粒體有可能提高卵母細胞質量。

在再生醫學中，旁分泌作用被認為是干細胞最關鍵的機制。旁分泌作用涉及多種細胞因子的釋放，促進新生血管形成、抗炎、抗凋亡、抗纖維化和免疫調節。在POI的背景下，已經觀察到來自SC的條件培養基可以保護卵巢免受年齡相關的損傷，這強調了旁分泌機制在改善卵巢功能中的關鍵作用。具體來說，研究表明間充質干細胞上調肝細胞生長因子（HGF）、血管內皮細胞生長因子（VEGF）、胰島素樣生長因子-1（IGF-1）、表皮生長因子（EGF）、成纖維細胞生長因子的釋放2 (FGF2)、粒細胞集落刺激因子 (G-CSF)、白細胞介素 (IL)-8、IL-10、IL-11和IL-15，同時減少腫瘤壞死因子-α (TNFα) 和IL-6。

此外，干細胞移植的治療功能部分源自外泌體，外泌體是附著在細胞膜上的30-160nm大小的囊泡。外泌體，尤其是源自間充質干細胞的外泌體，對于傷口愈合和修復的治療潛力目前正在研究中。這些囊泡通過細胞內化、配體-受體相互作用和脂膜融合來調節細胞間通訊，激活參與傷口愈合的信號級聯。研究表明，MSC衍生的外泌體可激活蛋白激酶 B (AKT)、信號轉導子和轉錄激活子3 (STAT3)以及細胞外信號調節激酶 (ERK)，同時增加生長因子的水平，例如如HGF、IGF1、神經生長因子 (NGF) 和基質源性生長因子-1 (SDF1) 。鑒于無細胞外泌體療法具有減輕免疫排斥、血管阻塞風險和腫瘤突變風險的潛力，它比傳統干細胞療法具有更好的臨床價值。使用SC作為外泌體的來源是再生醫學的另一個有前途的途徑。

然而，SC分化對POI患者的影響尚未確定。目前尚不清楚MSC或卵巢SC (OSC) 是否可以分化為卵母細胞。然而，動物研究已證明間充質干細胞可分化為顆粒細胞，表明其具有恢復嚙齒類動物卵巢內分泌功能和卵泡發生的潛力。卵巢衰老和線粒體功能障礙之間眾所周知的關聯涉及POI女性卵母細胞中線粒體DNA (mtDNA) 含量與健康女性相比顯著降低。使用抗氧化劑來解決POI患者線粒體損傷的傳統方法效果有限。SCT是一種通過隧道納米管將線粒體運輸到鄰近細胞來提高卵母細胞質量的創新方法。

治療卵巢早衰的干細胞類型都有哪些？

胚胎干細胞 (ESC)：ESC源自囊胚的內細胞團，囊胚是人類胚胎受精后3-6天、子宮植入前的一個發育階段。人類胚胎干細胞（hESCs）可以從不孕夫婦的多余人類IVF胚胎中獲得（圖2）。與其他SC類型相比，ESC具有多種優勢。

(1)人類多能干細胞，包括胚胎干細胞和誘導多能干細胞，表現出多能性，可以分化成其他細胞類型，包括外胚層、中胚層和內胚層。為了從體細胞重編程誘導多能干細胞，使用了OSKM因子。

(2)間充質干細胞來源于中胚層。它們表現出多能性、體外自我更新能力和分化為間充質譜系的潛力。

首先，hESC是源自人類胚胎的正常細胞，而iPSC是由成體細胞產生的。因此，hESC被認為是遺傳穩定的。此外，ESC表現出近乎無限的多能性，允許無限的細胞分裂。它們在分化過程中保持正常的核型，并且可以分化成所有三個胚層（外胚層、內胚層和中胚層）。最后，與iPSC相比， hESC誘導免疫原性反應和惡性變化的可能性較小。由于這些特性，胚胎干細胞被認為是再生醫學中有前途的來源。

誘導多能干細胞 (iPSC)：誘導多能干細胞（iPSC）由Yamanaka和 Takahashi于2006年首次提出。他們使用四種轉錄因子Oct4、klf4、sox2和c-myc（統稱為OSKM ）成功從小鼠成纖維細胞誘導PSC （圖2）。

間充質干細胞：MSC的特點是粘附在塑料表面和成纖維細胞樣形態，存在于各種來源中，例如骨髓、AT、外周血、經血、子宮內膜、心臟和肌肉。MSC的圍產期來源包括胎盤、UC、臍帶血、沃頓膠和胎盤或羊膜。成體組織來源的間充質干細胞通常需要侵入性細胞采集。然而，這些細胞在自體免疫方面具有優勢。與此同時，圍產期來源的間充質干細胞幾乎不會引起倫理問題，因為它們的來源通常被認為是廢物，注定要被丟棄。

• 骨髓間充質干細胞 (BMSC)
• 經血間充質干細胞 (MenSC)
• 脂肪組織干細胞 (ADSC)
• 臍帶間充質干細胞 (UC-MSC)
• 羊膜間充質干細胞 (AMSC)
• 胎盤源性間充質干細胞 (PMSC)

表1：總結了當前和正在進行的間充質干細胞治療卵巢早衰患者的干細胞療法。

干細胞類型	物種	機制	給藥途徑	結果	參考
胚胎干細胞	鼠類	旁分泌作用 提高卵巢細胞存活率	卵巢內	與 BMSC 類似的結果 恢復激素分泌、卵巢細胞存活率和生殖功能 產生后代	[ 84 ]
多能干細胞	鼠類	miR-17-3p誘導 iPSC向OSE樣細胞分化	卵巢內	細胞角蛋白 7 和 ERβ 蛋白表達增加 卵巢組織中纖連蛋白和波形蛋白水平下調 卵巢重量和血漿 E2 水平增加	[ 92 ]
間充質干細胞	馬雷	MSC 缺乏持久性 基因表達改變	卵巢內	卵泡計數和血清 AMH 水平沒有變化老年母馬 的卵母細胞回收率、卵母細胞成熟率和囊胚率沒有變化	[ 134 ]
骨髓間充質干細胞	人類	MSC分泌組對GC的影響	卵巢內 （腹腔鏡）	接受治療的卵巢體積增加 50% E2 增加 150% 月經恢復 更年期癥狀顯著改善	[ 99 ]
骨髓間充質干細胞	人類	卵母細胞和 GC 的再生 重建激素或細胞因子譜	卵巢內 （腹腔鏡）	AMH 水平升高（0.4 ng/mL 至 0.9 ng/mL） 第 3 天 3 個卵母細胞，1 個 A 級致密胚胎2.7 kg核型正常的 女嬰（38 周出生，C/秒）	[ 104 ]
骨髓間充質干細胞	鼠類	自分泌/旁分泌機制 局部 環境（生態位）	卵巢動脈動脈插管術	81.3% 的參與者 5 次妊娠（其中 2 例在 ET 后，3 例自然受孕）的卵巢功能和 AFC 得到改善	[ 105 ]
骨髓間充質干細胞	鼠類	旁分泌作用 改變基因表達 促進血管生成	靜脈	排卵前卵泡、 中期 II 卵母細胞、血清 E2、卵巢血管化和自然妊娠數量 增加 細胞凋亡減少	[ 101 ]
骨髓間充質干細胞	鼠類	恢復卵巢激素的產生 卵泡發生的重新激活	卵巢內	總體重、卵巢重量和雌激素反應性器官重量增加 妊娠數量、卵泡數量、AMH 水平、FSH 受體以及 生長卵泡中抑制素 A/B 和 AMH 表達 更高 FSH 水平降低	[ 100 ]
骨髓間充質干細胞	鼠類	miR-21過度表達，調節細胞凋亡	卵巢內	細胞凋亡減少 卵巢重量、卵泡計數和 E2 水平 增加 miR-21上調PTEN和PDCD4 下調	[ 107 ]
骨髓間充質干細胞	鼠類	歸巢至卵巢門和髓質 旁分泌調節 無直接分化	靜脈	AFC 和血清 E2 水平升高	[ 102 ]
骨髓間充質干細胞	鼠類	防止生殖細胞凋亡和 DNA 損傷	靜脈	原始卵泡數量增加	[ 106 ]
骨髓間充質干細胞	兔子	直接分化 旁分泌作用 血管生成	靜脈	FSH 降低 E2 和 VEGF 增加 卵泡數量增加，卵泡結構明顯正常	[ 103 ]
骨髓間充質干細胞	鼠類	MSC分泌的旁分泌介質	卵巢內	減少 GC 誘導的體內Bcl-2上調凋亡	[ 98 ]
骨髓間充質干細胞	鼠類	重新激活宿主卵子發生 對生態位的間接影響	骨髓 移植	改善長期 生育能力 （所有后代均源自受體種系）	[ 97 ]
人類干細胞	人類	無分化 通過旁分泌作用提高卵母細胞質量	卵巢內	自然妊娠和活產增加 AMH 水平、平均 AFC 和卵母細胞數量沒有差異 卵母細胞受精率和胚胎數量更高	[ 115 ]
男性SC	鼠類	歸巢至卵巢間質 無直接分化 旁分泌作用	靜脈	減少 GC 細胞凋亡和卵巢 間質纖維化 增加卵泡和 E2 數量	[ 112 ]
人類干細胞	鼠類	刺激宿主卵巢微環境后，卵巢細胞中的 mRNA 基因表達模式變得與人類卵巢組織中的相似	卵巢內	更高的 AMH、抑制素 α/β、FSH 受體和 Ki 67 卵巢重量、血漿 E2 水平和正常卵泡數量增加	[ 113 ]
男性SC	鼠類	增強卵巢SC生態位的支持	靜脈	原始卵泡和卵母細胞數量增加 妊娠率提高	[ 114 ]
人類干細胞	鼠類	直接分化為顆粒細胞 種系SC的恢復	靜脈	改善周期性和生育力	[ 111 ]
脂肪干細胞	鼠類	改善受損的卵巢微環境 抑制PI3K/Akt/mTOR軸的激活	靜脈	減少GC細胞凋亡 減少FSH分泌 增加 總卵泡、原始卵泡、初級卵泡和成熟卵泡的數量 增加AMH和E2 改善卵巢微環境	[ 119 ]
脂肪干細胞	鼠類	hADSC外泌體對SMAD通路的調節		卵泡數量增加 增殖增加并細胞凋亡減少	[ 120 ]
脂肪干細胞	鼠類	無直接分化 關于卵泡形成或排卵的基因表達改變	靜脈內 或 卵巢內	所有階段的卵泡數量 增加 GC 細胞凋亡減少	[ 121 ]
脂肪干細胞	鼠類	誘導血管生成 旁分泌作用	卵巢內	VEGF、IGF-1 和 HGF 分泌增加	[ 72 ]
臍帶間充質干細胞	人類	通過FOXO3a和FOXO1磷酸化激活原始卵泡	膠原蛋白支架移植	E2 濃度升高 改善卵泡 發育 增加竇卵泡數量 成功懷孕	[ 123 ]
臍帶間充質干細胞	鼠類	細胞因子分泌增加 旁分泌作用	靜脈	卵泡、AMH 和 E2 數量 增加 FSH 降低 HGF、VEGF 和 IGF-1 蛋白表達 增加 卵巢結構改善	[ 124 ]
臍帶間充質干細胞	鼠類	h UMSCs分泌的抗凋亡因子	靜脈內 或 卵巢內	改善性激素水平 恢復生育能力卵巢內治療組 卵巢功能恢復更快靜脈注射組和卵巢內治療組的長期結果相似	[ 125 ]
臍帶間充質干細胞	鼠類	無直接分化 RNA表達和信號通路改變	靜脈	卵泡數量增多 卵丘細胞凋亡 減少E2水平升高	[ 126 ]
h AEC	鼠類	旁分泌作用 上調 參與細胞凋亡、 血管生成、細胞周期和 免疫反應的細胞因子	卵巢內	用h AEC 或h AFC 條件培養基處理的卵巢中存在健康和成熟的卵泡	[ 129 ]
h AEC	鼠類	歸巢至卵巢 分化為GC	靜脈	恢復卵泡 發育增加AMH表達	[ 76 ]
AFSC	鼠類	AFSC衍生的外泌體 傳遞 miR-146a 和 miR-10a	卵巢內	細胞凋亡減少	[ 131 ]
h AFC	鼠類	歸巢至卵巢 分化為GC	卵巢內	各個發育階段的卵泡封閉卵母細胞數量增加 AMH 表達增加	[ 130 ]
干細胞	鼠類	Treg細胞細胞 因子產生的調節	靜脈	發情周期 恢復E2水平 升高FSH水平降低 GC細胞凋亡減少pZP3 的作用逆轉（TGF-β增加，IFN-γ減少）	[ 133 ]
OSC	鼠類	歸巢 分化為早期卵母細胞 （僅當SC到達卵巢皮質邊緣時）	卵巢內	后代的產生	[ 135 ]

涉及干細胞移植治療卵巢早衰的臨床試驗

ClinicalTrials.gov記錄了許多調查干細胞移植治療卵巢早衰的臨床試驗，截至2023年12月15日，共有28項注冊研究。在該隊列中，兩項研究被暫停，一項被撤回，另一項被終止。

此外，十項試驗的狀態仍然未知，其中兩項被認為無關緊要。在明確致力于POI SCT的12項試驗中，7項已經結束，兩項正在積極招募參與者，兩項處于預招募階段。此外，一項試驗正在進行中，但目前尚未招募。表2總結了當前和正在進行的臨床試驗，重點關注使用干細胞治療卵巢早衰。

標識符	標題	地點	階段	地位	細胞來源	干預措施	結果	參考
NCT02151890	卵巢早衰干細胞移植后的妊娠	埃及愛資哈爾大學	第一階段 第二階段	完全的	SC	腹腔鏡下將 SC 樣本注入 POI 卵巢	沒有發布結果	[ 150 ]
NCT02372474	“這是真正的”自體干細胞治療卵巢早衰的首個嬰兒	埃及愛資哈爾大學	第一階段 第二階段	完全的	BMSC （自體）	腹腔鏡下注射從髂嵴采集的骨髓間充質干細胞	成功活產	[ 139 ]
NCT05308342	人臍帶間充質干細胞治療卵巢早衰的臨床研究	南京大學醫學院附屬鼓巾醫院	不適用	招聘	h UC-MSCs	POI 女性卵巢內注射h UC-MSC	沒有發布結果	[ 142 ]
NCT06072794	評估卵巢早衰 (POI) 女性人間充質干細胞外泌體的概念驗證研究	最佳健康協會，美國	階段1	招聘	干細胞	來自h PD-MSC 的外泌體靜脈注射給 POI 女性	沒有發布結果	[ 146 ]
NCT02696889	干細胞使卵巢早衰恢復活力	伊利諾伊大學芝加哥分校，美國	不適用	完全的	BMSC （自體）	麻醉下抽吸骨髓后，將獲得的骨髓間充質干細胞通過腹腔鏡注射到 POI 女性的卵巢中	沒有發布結果	[ 140 ]
NCT06132542	POI 患者的自體 ADMSC 移植	蒙古國立醫科大學，蒙古	階段1	尚未 招募	AD-MSC （自體）	卵巢注射500萬個ADSC	沒有發布結果	[ 141 ]
NCT05138367	UCA-PSC 對 POF 女性的影響	中國南京大學	階段1	完全的	UC 血液-MSC 沃頓氏膠-MSC	第 1 組：卵巢注射 UCA-PSC，然后進行 HRT 第 2 組：卵巢注射 WJ-MSC，然后進行 HRT	沒有發布結果	[ 143 ]
NCT02644447	HUC-MSCs 移植與可注射膠原蛋白支架治療 POF	南京大學醫學院附屬南京鼓樓醫院	第一階段 第二階段	完全的	h UC-MSC （同種異體）	第1組：卵巢注射1000萬個同種異體h UC-MSCs 第2組：卵巢注射1000萬個同種異體h UC-MSCs和可注射膠原支架	沒有發布結果	[ 144 ]
NCT04475744	POI 女性中的 4 步 ASCOT 促進卵泡挽救	西班牙巴倫西亞不孕不育研究所，IVI 巴倫西亞	第三階段	主動，不招聘	粒細胞集落刺激蛋白 PRP	卵巢注射 G-CSF 激活的 PRP	沒有發布結果	[ 148 ]
NCT02783937	非格司亭治療卵巢早衰	埃及南谷大學	第四階段	完全的	粒細胞集落刺激因子	皮下注射G-CSF（3000萬國際單位/毫升），每天兩次，持續五天	沒有發布結果	[ 149 ]
NCT05494723	YB-1113治療POI的安全性和有效性	Bright Cell, Inc.，美國加利福尼亞州爾灣	階段1	尚未 招募	來自h UC-MSC 的YB-1113	小劑量或高劑量YB-1113靜脈滴注	沒有發布結果	[ 145 ]
NCT01702935	來自卵巢功能不全女性的卵巢干細胞	美國國立衛生研究院臨床中心	不適用	完全的	OSC	(1) 通過腹腔鏡檢查或有臨床指征的腹部手術對 POI 女性進行卵巢活檢 (2) 在實驗室分離卵原干細胞	沒有發布結果	[ 147 ]

除了傳統的干細胞移植之外，目前正在開發其他新方法。例如，四步自體卵巢干細胞移植 (ASCOT) 試驗 (NCT04475744) 涉及將自體BMSC與G-CSF和活化的富血小板血漿 (PRP) 一起注射到卵巢中。對照組不接受任何干預。這項正在進行的III期試驗目前正在進行中，但尚未招募參與者。

同樣，另一項IV期研究 (NCT02783937) 涉及隨機分配接受皮下鹽水注射的對照組和每天兩次用G-CSF治療的實驗組，持續5天。這項研究的獨特之處在于它使用皮下途徑，而不是更傳統的靜脈內或卵巢內途徑。鑒于G-CSF與SCT相比更容易獲得，這些研究可能為未來POI患者的治療提供有價值的見解。

結論

人們對干細胞治療不孕癥越來越樂觀。盡管過去幾十年輔助生殖技術取得了快速進步，但POI問題仍未得到解決。干細胞具有多能性、自我更新能力和分化成各種細胞類型的能力，目前正在積極研究其臨床潛力。

目前，干細胞治療卵巢早衰的主要機制涉及旁分泌作用，如血管生成、抗凋亡、抗纖維化和免疫調節。此外，一些研究報告了分化為卵巢組織細胞。在了解女性生殖細胞方面取得了進展。盡管固定原始卵泡池理論已經被堅持了幾十年，但最近的研究證實了卵巢SC的存在。

然而，全面了解干細胞的機制對于其廣泛的臨床應用至關重要。揭示歸巢機制、開發耗時較少的培養方案、減少免疫反應和腫瘤變化的風險以及實現SC的統一生產對于開發有效的治療方法至關重要。

參考資料：Kim, H.K.; Kim, T.J. Current Status and Future Prospects of Stem Cell Therapy for Infertile Patients with Premature Ovarian Insufficiency. Biomolecules 2024, 14, 242. https://doi.org/10.3390/biom14020242

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