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为解决 premature ovarian insufficiency(POI)缺乏有效干预手段的问题,研究人员开展人多能干细胞(hPSC)经神经嵴细胞(NCC)分化为间充质干细胞(MSC)治疗化疗诱导 POI 的研究,发现 hPSC-NCC-MSC 疗效与 UC-MSC 相当,为 POI 治疗提供新方向。
在女性的健康世界里,卵巢就如同一个神秘而重要的 “小宇宙”,它不仅掌控着生育的密码,还维持着女性的内分泌平衡。然而,premature ovarian insufficiency(POI,卵巢早衰)却如同这片 “小宇宙” 中的一场可怕风暴,严重威胁着女性的生殖健康。POI 指女性在 40 岁之前卵巢功能就出现衰退,表现为卵巢卵泡数量减少、促卵泡生成素(FSH)水平升高(>25 IU/L) 。患有 POI 的女性,不仅会面临不孕不育的困扰,还可能遭受骨质疏松、心血管疾病以及抑郁等长期并发症的折磨。目前的临床治疗手段在恢复受损卵巢功能方面却显得力不从心,因此,寻找有效的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,南方医科大学珠江医院妇产科中心等机构的研究人员积极探索,开展了一项意义重大的研究。他们致力于探究人多能干细胞(hPSC)经神经嵴细胞(NCC)分化为间充质干细胞(MSC)治疗化疗诱导的 POI 的可行性 。研究发现,hPSC-NCC-MSC 在改善化疗诱导的 POI 方面具有显著效果,其疗效与脐带间充质干细胞(UC-MSC)相当,这一成果为 POI 的治疗带来了新的希望,相关论文发表在《Stem Cell Research & Therapy》上。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。在细胞研究方面,利用多种细胞系,如人胚胎干细胞系(H1、H9)和人胚胎成纤维细胞来源的诱导多能干细胞系(HEF-iPSC),通过 qPCR、免疫荧光、流式细胞术等技术对细胞进行鉴定和分析;在动物实验方面,建立了化疗诱导的 POI 大鼠模型,通过移植 hPSC-NCC-MSC 和 UC-MSC,对大鼠的体重、卵巢重量、动情周期、激素水平等指标进行检测 。
下面来看具体的研究结果:
- hPSC-NCC 的分化与鉴定:研究人员优化了分化条件,对比两种方案发现,包含 1 μM CHIR99021 和 0.5 μM SB431542 的 NCN2-1 方案诱导效率更高。经此方案诱导,hPSC 成功分化为具有功能表型的 NCC,其典型 NCC 标记物(P75、HNK1、SOX10 和 AP2α)表达上调,多能性标记物(SOX2 和 OCT4)表达下调。
- hPSC-NCC-MSC 的分化与鉴定:优化培养基后发现,N2B27 + LC 培养基能更好地维持 hPSC-NCC 的表型。诱导获得的 hPSC-NCC-MSC 具有典型的 MSC 形态,高表达 MSC 标记物(CD29、CD73、CD44、CD90 和 CD105),且具备多向分化潜能。
- H1-NCC-MSC 与 UC-MSC 的比较:H1-NCC-MSC 相比 UC-MSC 具有更强的增殖能力和抗衰老潜力,在传代过程中能更好地维持细胞活力和形态 。
- 体内治疗效果:在化疗诱导的 POI 大鼠模型中,H1-NCC-MSC 和 UC-MSC 移植均能改善卵巢功能和结构,提高大鼠体重、恢复动情周期、增加卵巢体积和重量、提升激素水平、增加卵泡数量,提高生育率,且两种细胞治疗效果无显著差异 。
- 对颗粒细胞的作用机制:H1-NCC-MSC 和 UC-MSC 主要定位于卵巢卵泡周围,通过旁分泌机制发挥作用。它们的条件培养基(CM)能促进颗粒细胞(GC)的存活,抑制其凋亡,减轻氧化应激和线粒体损伤 。
综合研究结论和讨论部分,此次研究具有重要意义。研究人员成功建立了 hPSC-NCC-MSC 的分化方案,为再生医学提供了稳定的细胞来源 。同时,首次证实 hPSC-NCC-MSC 在恢复化疗诱导的 POI 方面与 UC-MSC 疗效相当,其作用机制可能与调节 GC 凋亡、氧化应激和线粒体功能有关。然而,研究也存在一些局限性,如使用含胎牛血清(FBS)的培养基限制了临床应用,对不同中间分化阶段的 hPSC-MSC 治疗潜力比较不足,以及对 H1-NCC-MSC 治疗 POI 的潜在机制尚未完全阐明等 。但总体而言,该研究为 POI 的治疗提供了新的思路和方向,有望推动相关领域的进一步发展,为众多受 POI 困扰的女性带来新的希望。