干細胞移植在卵巢早衰中的應用

谷旭宇，劉慧萍，張國民，黃姍姍，張 衛，林政樺

（1.湖南中醫藥大學醫學院11級臨床一班，湖南長沙410208； 2.湖南中醫藥大學醫學基礎教學實驗中心，湖南長沙410208；

3.湖南中醫藥大學醫學院11級影像二班，湖南長沙410208）

卵巢早衰（premature ovarian failure，POF）是指卵巢功能衰竭所導致的40歲之前即閉經的現象。卵巢早衰的常見臨床特點為繼發性閉經，伴有不孕和低雌激素。POF在臨床上并不少見，其中原發閉經者中占10%~28%，繼發閉經者中占 4%~18%［1］。POF 患者雌激素水平低下，可出現情緒不穩定、心情煩躁、月經失調、性欲減退等相關癥狀［2］。POF病因復雜，涉及心理、遺傳、免疫、酶代謝、感染、環境及醫源性因素等方面，但大多數POF病因為特發性［3-4］。其發病機制尚不明確，仍無根本有效的治療方法。干細胞移植是目前國內外學者研究較多的一種新治療方法，且已在多種疾病治療中取得成功［5］，也可能是一種治療POF最有希望的方法。

1 POF病因及發病機制

POF的病因及發病機制目前尚不明確，其中特發性POF是POF最常見的類型，其他類型的POF涉及遺傳、免疫、酶缺陷、感染、醫源性因素、環境與心理因素等［6］。

1.1 遺傳因素

可導致POF的遺傳因素有單基因突變、多基因遺傳、染色體異常等。在POF的發病因素中，遺傳因素占 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狀腺炎、類風濕性關節炎、系統性紅斑狼瘡、特發性血小板減少性紫癜等與POF也有一定的相關性。機體產生卵巢自身免疫性抗體，如抗卵巢抗體以及卵巢抗原作為免疫避孕導致的損傷也是POF的一個重要原因之一。

1.3 感染因素

幼童患病毒性腮腺炎可能會導致病毒性卵巢炎，另外水痘、結核、淋病、盆腔炎等疾病可繼發卵巢功能喪失。有研究者發現曾經感染流行性腮腺炎的患者中，有3%~7%的患者發生卵巢炎，最終成為POF。

1.4 心理及環境因素

強烈的情緒波動、精神刺激以及長期的負面情緒可使中樞神經系統改變，導致月經失調，引起卵巢早衰。不良情緒可使體內的免疫活性物質分泌減少，從而導致月經失調等癥狀，引起POF。飲酒、吸煙、失眠、心情抑郁都是POF發生的危險因素。環境污染物鎘、銅、砷、汞等中毒，香煙中的尼古丁均可損傷卵巢組織，破壞卵泡。

1.5 放、化療因素

放、化療可導致急性卵巢功能衰竭，破壞卵巢組織而引起POF。當卵巢受到直接照射劑量超過8 Gy時，幾乎所有年齡段婦女的卵巢將發生不可逆的損害。同時化療藥物尤其是烷化劑對生殖細胞有損害作用。治療時患者的年齡和化療藥物積累劑量與卵巢功能的損傷程度相關，治療后卵巢功能恢復的可能性與患者的年齡呈正相關，即年齡越小的患者治療后卵巢恢復功能的可能性越大。

1.6 酶缺乏因素

半乳糖-1-磷酸酶尿苷轉移缺陷可引起半乳糖血癥，該病患者會出現半乳糖及其產物的堆積，會造成對多個系統的損害。在POF方面，半乳糖會直接損害卵巢中卵母細胞，卵泡生長發育受到抑制，從而會導致卵巢卵泡的過早耗竭。另外一種缺陷是17α羥化酶的缺乏，導致性激素合成障礙或產生高促性腺激素血癥，多表現為血孕酮升高、原發性閉經及卵巢多囊性改變。

2 POF的治療現狀

2.1 中醫治療

中醫對卵巢早衰的治療主要是補腎與養血相結合，中醫的補腎益血療法與西醫的激素替代療法有異曲同工之效。但是西醫激素治療副作用大，患者難以長期耐受。中醫補腎益血療法通過整體調節，重在調補腎陰、腎陽，使之恢復相對平衡，尚未發現不良反應。目前，中醫常用的補腎益血方有“左歸丸”、“右歸丸”、“補腎活血方”。近期研究發現，針灸對于POF的治療也有一定的療效。

2.2 西醫治療

西醫對POF的治療主要是采用激素替代療法，由于激素治療帶來的副作用，患者一般難以耐受長期治療。但是對于渴望生育的患者治療比較復雜，一般采取接收贈卵的方式使其受孕［8］。

2.3 心理治療

心理治療可作為POF的輔助治療。曹麗英等［9］認為，藥物結合心理疏導治療的療效明顯好于單純藥物治療。

2.4 其他治療

國外文獻提出了基因治療［10］和免疫學病因治療［11］，但均未見突破性進展。

3 干細胞移植

3.1 干細胞分型

干細胞是一類具有自我更新和多向分化潛能的細胞，根據個體發育過程中出現的先后次序不同，分為胚胎干細胞（embryonic stem cells，ESCs）和成體干細胞（somatic stem cells，ASCs）。ESCs是從哺乳動物或人的早期囊胚中分離出來的一種二倍體細胞，具有無限的自我更新能力及多方向分化能力，在體外培養有無限增殖的優點，可分化各種細胞及組織。ASCs是存在于胎兒與成人的成體組織中的未完全分化的原始細胞，目前已經在多種組織器官中被發現，其優點為獲取相對容易，源于患者自身的ASCs在應用時不存在組織相容性的問題。與ESCs相比較，ASCs細胞來源較易，理論上致癌風險很低，所受倫理學爭議較少，且具有多向分化潛能，從而可以拓寬其在臨床上的應用［12］。間充質干細胞（mesenchymal stem cells，MSCs）來源于發育早期的中胚層和外胚層，最初在骨髓中發現［13］，因其具有多向分化潛能、獲取比較容易、倫理學爭議性小、能歸巢和免疫調控等優點而日益受到人們的關注，在細胞治療中成為了主要選擇。如MSCs在體內或體外特定的誘導條件下，可分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、肌腱等多種組織細胞，體外長期傳代培養后仍具有多向分化潛能，因此，MSCs在相關細胞治療、基因工程中得到了廣泛的應用?，F今，用于臨床的大部分MSCs主要來源于胎兒的附屬物，如胎兒的臍帶、胎盤、羊水等，雖然在其他組織器官中也有發現，但是研究應用較少。

3.2 干細胞治療POF的有利條件

3.2.1 卵巢中的生殖干細胞 卵巢中存在生殖干細胞，得到越來越多的人肯定。長久以來，基于傳統的醫學觀點，人們普遍認為多數哺乳動物及人的卵母細胞在胎兒發育期就已經形成，在嬰兒出生后就失去了產生卵母細胞的能力，只具備卵母細胞的有限儲備池。山東大學的研究者們已經從小鼠和人體卵巢中分離獲得了生殖干細胞，并成功誘導為不同分化階段的生殖細胞，從而打破了傳統的觀點［14］。2004 年 Johnson J等［15］發起了對卵巢生殖細胞恒定觀點的挑戰，他們認為出生后的小鼠有生殖干細胞，細胞中有卵細胞再生。

3.2.2 POF動物模型成功建立 現已成熟的模型有：①自身免疫模型：新生小鼠胸腺切除、透明帶（zona pellucida，ZP）抗原免疫；②半乳糖模型；③基因敲除（knock-out，KO）模型；④抗腫瘤藥物模型：化療藥物模型、雷公藤多苷模型；⑤高血壓模型；⑥中醫證模型：中醫藥實驗中常選擇腎陰虛、腎陽虛動物模型來探討POF的發病機制。如用氫化可的松制造腎陽虛模型，觀察補腎湯對大鼠激素水平及卵巢組織的影響。自身免疫模型和化療藥物模型是經典模型，國內外研究都很多。目前常用的POF模型有去卵巢模型和自然衰老模型。

3.2.3 干細胞移植已成功應用于臨床 1970年同種異體骨髓移植開始用于臨床，在白血病等難治性血液病的治療中取得明顯療效。1986年首例應用自體外周血干細胞移植成功治療惡性淋巴瘤。1989年同種臍血干細胞移植治療成功，擴大了移植物的來源。造血干細胞移植（HSCT）是近30年來血液科的重大進展，不僅成為治療乃至治愈惡性血液病最有效的方法，也是治療某些遺傳疾病、代謝疾病、免疫疾病、免疫異常疾病及某些實體瘤的根本途徑［16］。以上的成功應用為HSCT治療POF的研究奠定了基礎。

3.3 干細胞移植在治療POF中的研究進展

3.3.1 人臍帶血單個核細胞移植治療POF 目前研究表明放射性POF與卵母細胞及顆粒細胞凋亡密切相關［17］。臍帶血單個核細胞含有大量的MSCs、內皮組細胞及未成熟干細胞，故臍帶血單個核細胞可作為干細胞移植的重要來源。黨建紅等［18］用0.5 Gy60鈷γ射線照射建立POF裸鼠模型。將人臍帶血單個核細胞（HCMNCs）經卵巢注射至由放射線構建的小鼠POF模型體內，移植組雙側卵巢內注入以5-溴-2′-脫氧尿苷（Brdu）標記的HCMNCs懸液，記錄動情周期的變化。在移植4 w后處死，通過酶聯免疫吸附實驗（ELISA）法測定血清雌二醇（E2）、卵泡雌激素（FSH）、黃體生成激素（LH）水平變化，觀察裸鼠卵巢形態及未閉鎖卵泡數目來評價卵巢的功能。實驗發現卵巢切片未閉鎖卵泡數有所增加，可見各個發育階段卵泡。表明臍帶血可在早衰的卵巢內存活并參與卵巢功能的修復。

3.3.2 骨髓間充質干細胞移植治療POF 骨髓間充質干細胞（BM-MSCs）經腹腔移植同樣可以提高卵巢的功能，修復卵巢結構的損傷。2008年Fu X等［19］研究發現，BM-MSCs經腹腔移植可以提高卵巢功能，修復化療后卵巢結構的損傷。具體方法是建立兔磷酰胺氮芥卵巢損傷模型，將標記的BM-MSCs經腹腔注射到兔雙側卵巢，在移植后每隔2 w隨機處死一半兔子，第8周后，處死全部兔子。通過其動情周期、性激素水平變化、卵泡計數、顆粒細胞凋亡情況及相關凋亡因子Bcl-2、Bax評價卵巢功能情況。付霞霏［20］也進行了類似實驗，其認為 BM-MSCs移植可修復CT、X線損傷的卵巢組織，部分改善卵巢內分泌功能。

4 展望

POF是臨床上常見的一種疾病，此種疾病不僅導致患者需要承受較大的痛苦，同時也嚴重制約了患者生活質量的提高。隨著干細胞移植的不斷研究和發展，POF治療也出現了一個重要的轉折。ASCs治療由于放、化療引起的POF已經有了一定的進展，也引起了較大的影響。目前ASCs的臨床治療涉及了多個組織器官，而且與生殖系統相關的研究也越來越廣泛，但是在真正實施干細胞移植治療POF患者時，還是有許多問題擺在我們面前。最重要的是如何提高移植的成功率與安全性，在多數的干細胞移植實驗中，雖然有很多成功的案例，但是也發現了一些弊端，相信這是以后干細胞移植在POF應用中需要改進的重要方面。

［1］Laml T，Schulz-Lobmeyr I，Obruca A，et al.Premature ovarian failure：etiology and prospects［J］.Gynecol Endocrinol，2000，14（4）：292-302.

［2］Prasad V K，Kurtzberg J.Emerging trends in transplantation of inherited metabolic diseases［J］.Bone Marow Transplant，2008，41（2）：99-108.

［3］Beck-Peccoz P，Persani L.Premature ovarian failure［J］.Orphanet J Rare Dis，2006（1）：9.

［4］Rebar R W.Premature ovarian“failure”in the adolescent［J］.Ann N Y Acad Sci，2008（1135）：138-145.

［5］江虎軍，孫瑞娟，裴端卿，等.干細胞與再生醫學的發展現狀及重要意義［J］.學科發展，2011，26（2）：174-178.

［6］金婧，阮詳燕.卵巢早衰的病因研究進展［J］.中國實用婦科與產科雜志，2007，23（3）：142-145.

［7］史文靜.卵巢早衰［J］.國外醫學·婦幼保健分冊，2002，13（1）：7.

［8］李花，趙新廣，劉丹卓.卵巢早衰病理因素研究現狀及展望［J］.中醫藥導報，2012，18（8）：4-6.

［9］曹麗英，王海彥.卵巢早衰的綜合治療［J］.中國實用醫藥，2009，4（14）：72-73.

［10］Ishizuka B.Premature ovarian failure［J］.Nippon Rinsho，2006，（Suppl 2）：347-351.

［11］秦姍，沈鴻敏，徐索欣，等.卵巢早衰免疫因素的相關研究［J］.中國婦幼保健，2008，23（16）：2293-2296.

［12］Toma J G，Akhavan M，Fernandes K J，et al.Isolation of multipotent adult stem cells from the dermis of mammalian skin［J］.Nat Cell Biol，2001，3（9）：778-784.

［13］Jiang Y，Jahagirdar B N，Reinhardt R L，et al.Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow［J］.Nature，2002，418（6893）：41-49.

［14］ZhangD，FouadH，ZomaWD，etal.Expressionofstemandgerm cell markers within nonfollicle structures in adult mouse ovary［J］.Reprod Sci，2008，15（2）：139-146

［15］Johnson J，Cannlng J，Kaneko T，et al.Germline stem cells and follicular renewal in the postnatal mammalian ovary［J］.Nature，2004，428（6979）：145-150.

［16］達萬明.造血干細胞移植的最新進展［J］.中國實用內科雜志，2000，20（1）：41.

［17］Merow D，Nugent D.The effects of radiotherapy and chemotherapy of female reproduction［J］.Hum Reprod Update，2001，7（6）：535-543.

［18］黨建紅，金志軍，葛軍輝，等.人臍血單個核細胞治療移植治療放射性裸鼠卵早衰［J］.國際婦產科學雜志，2012，39（2）：187，190.

［19］Fu X，He Y，Xie C，et al.Bone marrow mesenchymal stem cell transplantation improves ovrian function and structure in rats with chemotheraphyinduced ovarian damage［J］.Cytotherapy，2008，10（4）：353-363.

［20］付霞霏.骨髓間充質干細胞移植修復化療所致卵巢損傷的實驗研究［J］.現代婦產科進展，2010，19（6）：410-414.