MSCs可通過上調顆粒細胞中AMH激素和促卵泡激素受體的表達，抑制顆粒細胞凋亡和卵泡閉鎖，促進卵巢功能的恢復；臨床級MSCs的生產需要大量的細胞，但體外高代MSCs擴增可能導致細胞轉化，根據疾病的嚴重程度，必須確定最佳劑量和特定給藥時間。
目前來自骨髓、脂肪組織、臍帶、臍帶血、胎盤、羊水、子宮內膜、臍帶沃頓膠和經血等多種來源的MSCs在實驗中取得了成功。
間充質幹細胞在卵巢功能恢復中的作用
隨著再生醫學的發展，間充質幹細胞(mesenchymal stem cells，MSCs)作為一種恢復卵巢功能的方法受到人們的重視。據報道，來源於骨髓、脂肪、臍帶血、經血和羊水的MSCs可改善卵巢功能。鑑於先前的研究和這方面的進展，人們對利用MSCs恢復卵巢功能的期望越來越高。本文綜述了近年來MSCs在不孕或原發性卵巢功能不全患者中的潛在應用研究，包括抗腫瘤治療引起的情況。
間充質幹細胞的特性
間充質幹細胞(Mesenchymal stem cells，MSCs)是一類來源於人和哺乳動物骨髓和骨膜的細胞，在培養過程中可以被分離和擴增，同時保持體外誘導形成多種中胚層表型和組織的能力。縮寫MSC可以理解為間充質基質細胞，多能幹細胞，間充質祖細胞，骨髓基質細胞、骨髓間充質幹細胞、間充質前體細胞、骨骼幹細胞和多能間充質幹細胞.
為了提高術語的清晰度，國際細胞治療學會(ISCT)將間充質幹細胞定義為多能間充質基質細胞，建議這應指來自具有可塑性粘附特性的基質組織的細胞，保留術語“間充質幹細胞”來表示實際上具有幹細胞兩個基本特性(自我更新和向下分化多個譜系的能力)的亞群[5]。
ISCT提出了定義MSCs的三個標準。首先，MSCs必須在標準培養條件下具有可塑性。其次，95%以上的MSCs必須表達CD 105、CD73和CD90，而缺乏CD45、CD34、CD14或CD11b、CD79a或CD19和人類白細胞抗原(HLA)Ⅱ類的表達。第三，這些細胞必須能夠在標準的體外分化條件下分化成成成骨細胞、脂肪細胞和軟骨母細胞[5]。
間充質幹細胞來源於成人或嬰兒體內的多種組織，包括脂肪組織、外周血、臍帶血、臍帶血、臍帶、臍帶膜、臍帶靜脈、華頓臍帶果凍、胎盤、基底膜蛻膜、粗麵韌帶、羊水液等，羊膜、牙髓、人胎盤絨毛、胎膜、經血、母乳和尿液[6]。
MSCs具有強大的調節免疫反應的能力，包括抑制T細胞增殖，影響樹突狀細胞成熟和功能，抑制B細胞增殖和終末分化，以及調節其他免疫細胞，如自然殺傷細胞和巨噬細胞[7]。MSCs在細胞治療中的另一個作用是歸巢和跨內皮細胞遷移。在循環中，MSCs通過血管系統，通過趨化因子(C–CC motif)、粘附分子(P-選擇素和VCAM-1)和基質金屬蛋白酶(MMPs;MMP-2和膜型1 MMP)轉運到損傷部位[8]。MSCs修復受損的組織部位後，它們與局部刺激密切相關，如惡臭細胞因子、Toll樣受體的配體和低氧，這可以刺激MSCs產生大量的生長因子，用於組織再生的多種功能[8 ]。基於MSCs的這些作用，Caplan建議將MSC的縮寫重新理解為“醫學信號細胞”
卵巢功能與卵巢早衰
卵泡是卵巢的功能單位，由卵母細胞及其支持細胞組成，如顆粒細胞、卵泡膜細胞和基質細胞。卵泡中的細胞每月釋放一個卵母細胞，從而產生生育能力，併產生雌二醇和孕酮等激素，以維持婦女的整體健康和維持妊娠[10]。
卵巢早衰(POF，又稱原發性卵巢功能不全)是一種神秘而複雜的疾病。POF的患病率為35歲以下婦女的250分之一，40歲以下婦女的100分之一。POF最重要的機制是濾泡功能障礙和濾泡耗竭[11]。
雖然POF的病因尚未完全闡明，但遺傳、內分泌、旁分泌、線粒體功能障礙和代謝因素可影響卵泡池和卵母細胞的質量[12]。
近年來，化療導致的POF已成為抗癌治療的主要長期不良反應，這種治療增加了不孕和退行性健康問題的風險。這種對化療的反應可能是年輕女性的一個特殊問題，因為卵巢儲備的喪失與女性不育的風險密切相關。抗癌藥物發揮卵巢毒性的確切機制尚未完全建立(13)，它似乎取決於藥物的類型和所測試的細胞類型[14 ]。基質細胞和顆粒細胞尤其受到大多數抗癌藥物通過凋亡的強烈影響。已知卵母細胞通過包圍它們的基質和顆粒細胞受到間接毒性的影響。
環磷酰胺(CTX)是一種烷基化劑，可誘導活躍增殖細胞(如顆粒細胞和基質細胞)DNA的雙鏈斷裂，卵母細胞也會受到CTX和其他抗癌藥物的損傷[13]。
然而，另一個有趣的解釋是，原始卵泡沒有增殖，因此對DNA損傷不太敏感。處於靜息狀態或激活狀態的原始卵泡被發現受細胞內磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-Akt-mTOR信號通路控制[15]。磷酸酶和張力素同源物(PTEN)是PI3K的可逆抑制劑，已知是人類的腫瘤抑制因子[16]。
抗癌藥物治療如CTX或順鉑被發現通過過度分泌導致原始卵泡衰竭[17]，卵母細胞特異性PTEN缺失導致小鼠模型中原始卵泡池過早激活[18]。
因此，對於接受化療的育齡婦女來說，保持生育能力和卵巢功能應被視為一個重要問題。保存生育的幾種選擇，如胚胎冷凍保存、成熟卵母細胞或卵巢組織。然而，大多數方案都是在抗癌治療前保留生育能力。因此，有必要探討恢復卵巢功能的可能途徑。
MSC治療被認為是治療女性不孕症或恢復卵巢功能的新選擇。
許多研究證實了在POF動物模型中，從不同細胞來源獲得的MSCs對卵巢功能的保護作用(表1)[19-48]。這些
與其他形式的細胞治療一樣，有兩種不同的給藥方法被考慮用於間充質幹細胞恢復卵巢功能。小鼠和大鼠模型中引入了尾靜脈注射，卵巢局部注射技術也得到了廣泛發展[50]。在用抗癌藥物化療引起的卵巢功能衰竭中，發現MSCs移植可誘導卵巢功能恢復，包括雌二醇的產生和卵巢結構的改善[30,33]。
MSCs對CTX或順鉑等抗癌藥物誘導的基質細胞或顆粒細胞凋亡具有保護作用(表1)。MSCs產生的某些細胞因子，包括VEGF、HGF和IGF-1，可能在體內抑制顆粒細胞凋亡和上調B細胞淋巴瘤-2[51]。
間充質幹細胞的另一個預期機制是其抗纖維化作用。卵巢纖維化與某些細胞因子有關，包括基質金屬蛋白酶、基質金屬蛋白酶組織抑制劑、轉化生長因子-1、血管內皮生長因子和內皮素-1。MSCs可抑制fb細胞增殖，減少細胞外基質的沉積[51]。
血管生成是卵巢恢復的重要機制。血管內皮生長因-2，特別是來自MSCs的血管生成素誘導新生血管形成，促進受損卵巢組織的血液灌注[44,51]。人胎盤來源的MSC移植後通過調節調節T細胞和相關細胞因子恢復POF小鼠卵巢功能[29]。將人羊膜間充質幹細胞移植到自然衰老小鼠體內12～14個月後，移植的間充質幹細胞通過分泌表皮生長因子和HGF在抑制卵巢衰老中發揮了重要作用[22]。然而，MSC移植促進卵巢功能的機制有待進一步研究。
表1：MSC支持的卵巢功能研究
MSC, 間充質幹細胞;CTX, 環磷酰胺.
恢復卵巢功能的新候選MSCs
臨床應用需要多劑量的間充質幹細胞，劑量範圍為每公斤體重1-5百萬個細胞[52]，在動物實驗中，每隻老鼠或大鼠的細胞數量為1百萬至5億個單位。然而，從成人組織獲得MSCs需要合適的供體，在大多數情況下，必須進行侵入性手術。此外，長期培養可能增加誘發染色體畸變和異質細胞群的風險，使其難以標準化協議[52]。
人胚胎幹細胞(hESCs)來源於囊胚的內部細胞團，具有多潛能，可分化為三個胚層。一些研究表明，MSCs可以從hESCs中獲得，它們表達MSC表面標誌物，並分化為三個胚層(如軟骨細胞、成骨細胞和脂肪細胞)[53]。此外，據報道，這些細胞在體外實驗中發揮免疫調節作用[54]。hESC來源的MSCs相當於骨髓或脂肪來源的MSCs，使其成為恢復卵巢功能的MSCs的替代來源[52]。然而，涉及人類胚胎使用的倫理問題仍然存在，關於移植過程中hESCs不受歡迎、意外或不受控制的差異的關注仍在討論中。然而，基於hESCs和hESC衍生MSCs治療各種疾病的臨床試驗已經啟動[55]。誘導多能幹細胞(IPSC)，可能是MSCs的另一個來源。iPSCs可以通過微創手術獲得，避免了胚胎使用和hESCs的倫理問題。此外，使用自體或HLA匹配的iPSC系可能使免疫問題最小化[56,57]。
MSCs的另一個候選者是外體，外體是由細胞分泌的膜質生物納米粒。它們在系統中循環，攜帶mRNA、長的非編碼RNA、microRNA、蛋白質和脂質。在腫瘤生理學中，細胞增殖、凋亡、細胞因子產生、免疫調節和轉移等過程中發現了對胞外體的刺激或抑制功能結果[58]。MSC介導的細胞治療中的外體在許多疾病模型中被發現，並被發現促進功能恢復[59]。人脂肪或臍帶血MSCs來源的外體改善了卵巢早衰小鼠模型的卵巢功能[60,61]。然而，在外顯子分離、表徵和去管理技術方面的一些標準化問題仍然需要解決[59,62]。
MSCs的安全問題
間充質幹細胞的安全性問題應該得到解決，因為在給藥後，觀察到輕微的不良反應。最嚴重的不良反應是長期培養的MSCs促進了腫瘤的生長和轉移。臨床級MSCs的生產需要大量的細胞，需要體外擴增，但高代MSCs可能導致細胞轉化。根據疾病的嚴重程度，必須確定最佳劑量和特定給藥時間。有必要深入瞭解間充質幹細胞的調控機制，並制定相應的管理方法。
結論
MSCs已成為細胞治療臨床應用中最有效的細胞類型。多發性退行性疾病和一些免疫相關疾病被報道對MSC移植有反應。來自骨髓、脂肪組織、臍帶、臍帶血、胎盤、羊水、子宮內膜、臍帶沃頓膠和經血等多種來源的MSCs是成功的實驗對象。
據文獻報道，MSCs可通過上調顆粒細胞中AMH激素和促卵泡激素受體的表達，抑制顆粒細胞凋亡和卵泡閉鎖，促進卵巢功能的恢復。目前正在進行的骨髓間充質幹細胞再生利用以恢復卵巢功能的研究，可以為POF患者和不孕或亞生育期婦女帶來希望。
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