综述:间充质干细胞外泌体在增强生育力中的作用机制与应用
《Stem Cell Research & Therapy》:Mechanisms and applications of mesenchymal stem cell exosomes in enhancing fertility
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时间:2025年10月30日
来源:Stem Cell Research & Therapy 7.3
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本综述系统阐述了间充质干细胞外泌体(MSC-Exos)作为新型无细胞治疗策略在生育力增强领域的突破性进展。文章深入解析了MSC-Exos通过携带miRNA、蛋白质等活性物质,通过PI3K/AKT、TGF-β/Smad等关键信号通路,精准调控卵巢功能恢复(POI/PCOS)、子宫内膜修复(TE/IUA)及免疫微环境的重塑机制,为生殖障碍性疾病提供了极具临床转化潜力的治疗新范式。
不孕症影响全球约15%的育龄夫妇,病因涵盖女性排卵障碍(如PCOS、POI)、子宫病变(TE、IUA)、输卵管因素(慢性输卵管炎)及男性精子异常等传统辅助生殖技术(ARTs)存在成本高、成功率局限等问题。间充质干细胞(MSCs)虽具修复潜力,但存在免疫匹配难、活性不稳定等应用瓶颈。
MSC-Exos是直径30-150 nm的细胞外囊泡,通过ESCRT依赖/非依赖途径生成,携带蛋白质(CD63、HSP70)、脂质(神经酰胺)及核酸(miRNA、lncRNA)等活性物质。其优势在于稳定性高、无免疫原性,且能通过旁分泌机制模拟MSCs的治疗功能,成为再生医学的理想载体。
骨髓来源(BM-MSC-Exos):miR-144-5p通过抑制PTEN激活PI3K/AKT通路,减少CTX诱导的颗粒细胞凋亡;miR-196b通过下调HOXA10促进VEGF、LIF表达,改善薄型子宫内膜容受性。
脂肪来源(ADSC-Exos):miR-323-3p改善PCOS颗粒细胞功能;miR-21-5p通过IRS1/AKT通路调节糖脂代谢;胶原支架联合应用可增强卵巢滞留与修复效果。
脐带来源(UC-MSC-Exos):miR-17-5p通过靶向SIRT7抑制氧化应激,修复化疗损伤的卵巢功能;miR-21-5p通过PDCD4/AKT轴促进子宫内膜上皮细胞增殖。
经血来源(MenSC-Exos):通过调控TGFβ1/SMAD3和BMP7信号抑制子宫内膜纤维化,显著改善宫腔粘连模型中的腺体再生与血管生成。
MSC-Exos通过七条关键通路协同作用:①VEGF/VEGFR促血管生成;②NF-κB炎症抑制;③PI3K/AKT抗凋亡;④TGFβ/Smad抗纤维化;⑤ROS清除抗氧化;⑥Hippo(YAP/TAZ)促进细胞增殖;⑦MAPK/ERK组织修复。这些通路交叉调控生殖细胞的存活、分化和微环境稳态。
卵巢功能障碍:在PCOS模型中,ADSC-Exos提升雌激素合成关键酶CYP19A1表达;在POI模型中,UC-MSC-Exos通过Hippo通路激活原始卵泡,恢复发情周期。
子宫内膜修复:MenSC-Exos通过下调α-SMA、胶原蛋白I抑制纤维化;UC-MSC-Exos与雌激素联用可协同降低TNF-α、IL-6等炎症因子。
输卵管与男性不育:UC-MSC-Exos通过降低caspase-3表达修复慢性输卵管炎上皮;AFSC-Exos通过递送miR-146a改善精子发生相关基因DAZL/VASA表达。
当前MSC-Exos应用面临量产标准化、靶向递送效率、体内半衰期短等挑战。未来需结合多组学技术解析核心分子机制,开发高效提取工艺,并通过大型临床试验验证妊娠率、活产率等终点指标。作为个体化生殖医学的新载体,MSC-Exos有望颠覆传统治疗模式,为不孕症患者提供更安全、有效的解决方案。
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