《Cells》：Ovarian Somatic Cells: Cellular Heterogeneity and Functional Dynamics Across Health, Ageing, and Disease
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卵巢是一个高度动态的器官，其中体细胞（SC）群体在协调卵泡发生、类固醇生成和组织稳态中发挥重要作用。越来越多的证据表明，卵巢体细胞区室内存在显著的细胞异质性和功能可塑性，并在生殖寿命期间受到动态调控。卵巢体细胞表现出独特的转录谱和功能状态，这些特征随发育阶段和
卵巢是一个高度动态的器官，其中体细胞（SC）群体在协调卵泡发生、类固醇生成和组织稳态中发挥重要作用。越来越多的证据表明，卵巢体细胞区室内存在显著的细胞异质性和功能可塑性，并在生殖寿命期间受到动态调控。卵巢体细胞表现出独特的转录谱和功能状态，这些特征随发育阶段和生殖周期不断演化。在衰老过程中，体细胞的组成和功能被重塑，促进炎症反应、间质重塑，并降低对卵母细胞发育潜能的支持能力。其功能与可塑性的失调也越来越多地被认为与生殖疾病（如多囊卵巢综合征（PCOS）、早发性卵巢功能不全（POI）和卵巢纤维化（OF））相关。本综述旨在整合关于卵巢体细胞核心作用的新兴证据，并提供一个统一框架，将其在生理性卵巢功能、衰老及临床相关卵巢疾病中的作用整合为一体。
论文主体内容总结
2. 生理条件下哺乳动物卵巢的体细胞组分
2.1 颗粒细胞
颗粒细胞（GCs）是卵巢卵泡内的主要体细胞谱系，调节卵母细胞生长的各个阶段、卵泡成熟或闭锁。最初为单层扁平状（原始卵泡）或立方状（初级卵泡）细胞，随着卵泡发生进展，GCs经历渐进性的动态形态转变和功能特化，转变为高度增殖、对卵泡刺激素（FSH）反应性的多层立方状细胞，并在成熟窦状卵泡中分化为卵丘细胞（CCs；靠近卵母细胞）和壁层细胞（MCs；远离卵母细胞）亚群。卵丘细胞优先支持代谢和卵母细胞成熟，高表达糖酵解酶（如ALDOA、ENO1、LDH1）和氨基酸转运体（如SLC38A3）；壁层细胞则承担内分泌主导功能，在FSH刺激下通过CYP19A1/芳香化酶介导的雄激素转化合成雌激素（大部分雌二醇），并分泌抑制素A/B和激活素以调节系统性FSH。颗粒细胞身份由叉头框蛋白L2（FOXL2）转录因子维持，FSH受体（FSHR）、芳香化酶（CYP19A1）、抗苗勒管激素（AMH）、抑制素亚基βA（INHBA）和kit配体（KITLG）支持其内分泌、旁分泌和营养作用。细胞间缝隙连接及未对接的连接蛋白43半通道保证了GCs之间及其与卵母细胞的代谢和信号连接。
近期单细胞和空间转录组研究进一步细化了人类卵巢颗粒细胞区室的细胞分类，鉴定出窦状卵泡不同区域的三种颗粒细胞亚群：亚型1（AMH?细胞）主要位于卵丘层，代表早期发育状态，具有高增殖能力（PCNA高表达）、活跃的三磷酸鸟苷和葡萄糖代谢及HSD17B1高表达；亚型2（GSTA1?细胞）定位于卵泡壁层，富集细胞外基质（ECM）重塑和细胞因子产生相关过程，通过高载脂蛋白E表达在胆固醇转运和类固醇生物合成中发挥核心作用；亚型3分布广泛，缺乏关键类固醇生成机制（HSD17B1?/APOE?）且增殖潜力低。年轻和中年卵巢富含功能性的增殖亚型1和2，而衰老卵巢以亚型3为主。
2.2 卵泡膜细胞
卵泡膜细胞（TCs）构成卵泡的间充质来源的体细胞和血管化区室，在次级卵泡向窦状卵泡过渡期间从周围成纤维细胞样间质中产生。卵泡膜内层（TI）细胞是高度特化的细胞，具有高类固醇生成活性，在黄体生成素（LH）调控下合成雄激素，随后由邻近颗粒细胞芳香化为雌激素（即双细胞双促性腺激素系统）。卵泡膜外层（TE）由成纤维细胞样和平滑肌样细胞及大量胶原纤维组成，赋予卵泡壁弹性，通过产生收缩力参与排卵时卵泡破裂。关键分子标志物包括17-羟化酶/17,20-裂解酶（CYP17A1）和LH/绒毛膜促性腺激素受体（LHCGR），以及胰岛素样肽3（INSL3）。Hedgehog、IGF、TGF-β和PI3K-AKT等通路调节TC分化和雄激素合成。TCs还通过分泌趋化因子和细胞因子参与卵巢免疫-内分泌相互作用。
2.3 间质细胞
卵巢间质细胞（StCs）构成异质性且动态的间充质区室，包括成纤维细胞样细胞、祖细胞和血管周细胞。StCs通过产生生长因子（IGF、血管内皮生长因子（VEGF）和FGF）调节卵泡募集和生长，促进血管生成、卵泡膜细胞分化和颗粒细胞-卵母细胞通讯。常见分子标志物包括波形蛋白、血小板衍生生长因子受体β（PDGFRβ）和肌动蛋白α2（ACTA2）。StCs通过差异沉积ECM组分（包括纤维状胶原、弹性蛋白、蛋白聚糖和糖胺聚糖）调节卵巢皮质和髓质的生物力学梯度，产生不同的组织硬度特征。ECM来源的机械信号通过机械转导通路（包括Hippo-YAP/TAZ信号）调节原始卵泡激活和生长。StCs还通过分泌基质金属蛋白酶和赖氨酰氧化酶等ECM重塑酶动态调节组织硬度并促进排卵时卵泡破裂。
2.4 免疫来源细胞
免疫细胞（ICs）是卵巢内常驻且动态的组分，包括巨噬细胞、树突状细胞、自然杀伤细胞、T和B淋巴细胞及固有淋巴样细胞。ICs通过分泌细胞因子、趋化因子和生长因子调节血管生成、ECM重塑以及排卵时卵泡破裂所需的生理性炎症级联反应。卵巢ICs表现出显著的转录可塑性，对激素信号（LH、FSH、孕酮和雌激素）及局部卵泡信号（如卵母细胞来源的GDF9和BMP15）动态响应。人类卵巢巨噬细胞区室表现出显著异质性，其功能状态随衰老或组织重塑从免疫调节型向促炎型转变。巨噬细胞还通过吞噬凋亡颗粒细胞和细胞碎片介导闭锁卵泡的清除，参与组织重塑和卵巢稳态维持。
2.5 黄体细胞
黄体由两大类固醇生成黄体细胞群体组成：大黄体细胞（LLCs）和小黄体细胞（SLCs）。LLCs来源于颗粒细胞，具有高组成性孕酮输出；SLCs主要来源于卵泡膜细胞内层，表达较高水平的LHCGR，对LH或绒毛膜促性腺激素刺激表现出更明显的急性类固醇生成反应。两个谱系均表达核心类固醇生成机制（包括STAR、CYP11A1（P450scc）和HSD3B1/2），但保留其卵泡来源的记忆性转录和功能特征。LLCs富集INHBA和PTGS2（COX-2）蛋白；SLCs较高表达CYP17A1和LHCGR，通过cAMP/PKA通路对LH产生急性反应以刺激胆固醇动员和孕酮合成。黄体化的颗粒细胞和卵泡膜细胞分泌高水平的VEGFA、胎盘生长因子（PGF）和内分泌腺来源的血管内皮生长因子（EG-VEGF）/前动力蛋白1（PROK1），驱动大量新生血管形成。无妊娠时，功能性黄体溶解由LH支持下降启动，随后发生结构性黄体溶解，以黄体细胞凋亡、ECM重塑和免疫细胞浸润为特征。
2.6 卵巢内皮细胞
卵巢内皮细胞（OECs）构成贯穿卵巢间质、卵泡膜层和黄体的血液及淋巴管内衬，保证氧气、营养物质、激素、代谢前体和免疫细胞到达卵泡或黄体组织，并清除代谢废物。OECs通过典型内皮标志物（如PECAM1（CD31）、CDH5（VE钙黏蛋白）、VWF、CLDN5和CD34）及血管生成激活特征（如KDR/VEGFR2、NOTCH4）加以识别。这些细胞响应颗粒细胞、卵泡膜细胞和黄体细胞局部产生的VEGFA、PGF和EG-VEGF/PROK1，将内分泌和旁分泌信号转化为通透性、出芽和血管重塑的变化。卵泡生长期间血管生成主要限于卵泡膜层和间质，排卵后黄体广泛新生血管化支持其高类固醇生成输出。
2.7 卵巢表面上皮细胞
卵巢表面上皮是高度动态的组织，经历反复的排卵诱导破裂和修复循环，同时保留间皮可塑性。OSECs表达典型上皮角蛋白（KRT7、KRT8、KRT18、KRT19）、MUC1和PAX8，并保留间充质特征（如VIM、CDH2），反映其间皮起源和可塑性。每次排卵时卵泡通过OSECs破裂形成受控创面，OSECs的增殖（主要为LGR5?上皮祖细胞）及ECM组分沉积保证表面再生和器官完整性维持。小鼠和人类在表面上皮更新动力学和上皮祖细胞分布方面存在重要的物种特异性差异。
3. 衰老与疾病中卵巢体细胞的病理生理学
3.1 体细胞在卵巢衰老中的作用
3.1.1 表观遗传漂移
表观遗传漂移表现为DNA甲基化和组蛋白修饰模式的渐进性年龄依赖性侵蚀。人类衰老卵巢的壁层细胞表现出整体低甲基化伴随卵泡发育和DNA修复相关基因启动子区域的特定位点高甲基化。涉及AMH、FSHR、ZFP57和VTRNA2-1等基因以及与线粒体动力学和抗氧化防御相关的基因。衰老颗粒细胞还表现出抑制性标记（如H3K27me3）水平增加，与卵泡存活和细胞代谢所需基因的转录沉默相关。组蛋白去乙酰化酶和去乙酰化酶（sirtuin）活性改变（包括SIRT1和SIRT6变化）与线粒体功能障碍和衰老相关表型相关。
3.1.2 线粒体功能障碍与氧化应激
年龄相关的线粒体改变包括氧化磷酸化效率下降、线粒体DNA突变积累和线粒体自噬受损，导致ATP产生减少和活性氧（ROS）生成增加。颗粒细胞因其高代谢活性和对线粒体功能的依赖而对氧化应激特别敏感。人类排卵前卵泡颗粒细胞的线粒体功能障碍是驱动卵巢衰老和生殖衰退的核心机制。暴露于高ROS水平的人类和小鼠颗粒细胞表现出DNA损伤增加和DNA修复能力下降。颗粒细胞和卵丘细胞通常通过隧道纳米管交换健康线粒体，但随年龄增长这一过程显著减少。
3.1.3 细胞衰老与代谢改变
细胞衰老是伴随深刻代谢和分泌变化的不可逆细胞周期停滞状态。衰老颗粒细胞发生形态改变（伸长、肿胀、胞质空泡化），代谢从糖酵解和丙酮酸/NADPH产生转向有氧糖酵解和线粒体呼吸减少，显著降低对卵母细胞成熟和发育潜能的基础代谢支持。间质细胞和卵泡膜细胞也表现出年龄相关功能障碍，衰老间质细胞通过ECM重塑促进组织纤维化，降低组织弹性并损害卵泡血管化。衰老或功能老化的卵泡膜细胞表现出类固醇生成活性改变。衰老小鼠卵巢中免疫细胞组成发生改变，包括特定巨噬细胞、1型固有淋巴样细胞、自然杀伤T细胞和初始CD4? T细胞群体减少，CD3?淋巴细胞和B细胞积累增加。衰老卵巢中内皮细胞丧失增殖潜力，毛细血管密度降低。表面上皮细胞经历结构性和分子水平变化，包括细胞衰老和排卵后修复标志物表达下降。
3.2 体细胞在卵巢疾病中的作用
3.2.1 多囊卵巢综合征
PCOS是最常见的内分泌疾病，影响约8-13%育龄女性。颗粒细胞功能障碍与PCOS发生发展密切相关，其增殖、凋亡、氧化应激和线粒体功能障碍的异常导致卵泡停滞和卵母细胞成熟受损。PCOS相关的高雄激素血症和FSH信号改变使颗粒细胞停留在未成熟增殖状态而非正常分化。颗粒细胞表现出失调的凋亡，既存在凋亡增加也存在凋亡抵抗。卵泡膜细胞功能障碍通过雄激素生物合成酶（CYP11A和CYP17）上调促进高雄激素血症。间质细胞功能障碍介导间质体积增加和间质肥大，以胶原沉积增强、α-平滑肌肌动蛋白表达增加及纤连蛋白和TGF-β相关重塑为特征。免疫细胞促进炎症信号和慢性低度炎症状态。内皮细胞可能通过改变血管生成、血管通透性和内皮-间质通讯参与PCOS病理生理。
3.2.2 早发性卵巢功能不全
POI是影响1-2%女性的异质性临床综合征，卵巢在40岁前功能减退或停止。颗粒细胞存活受损、线粒体功能缺陷和类固醇生成异常与卵泡存活受损相关并可能加速卵泡丢失。卵泡膜细胞改变破坏类固醇生成和卵泡内旁分泌通讯，导致颗粒细胞功能受损、卵泡凋亡增加和卵巢活性过早耗竭。POI以雌激素缺乏继发的促炎通路激活为特征，外周血和卵泡液中检测到多种细胞因子（IL-1α、IL-20、IL-17、IL-2、IL-8、IL-6、TNF-α、IFN-γ和IL-21）失调，建立持续促炎环境促进卵泡耗竭。间质细胞破坏可能损害卵泡维持和卵巢稳态所需的结构和旁分泌环境。
3.2.3 卵巢纤维化
OF是以成纤维细胞过度增殖、肌成纤维细胞分化和ECM不受控沉积为特征的严重病理状态。间质细胞获得促纤维化表型，以胶原沉积增强、基质重塑失调和组织顺应性降低为特征，导致间质硬化和微环境功能障碍。颗粒细胞功能受损，凋亡、衰老或异常分化减少营养信号并破坏ECM沉积与降解之间的平衡。卵泡膜细胞功能障碍加剧纤维化重塑的正反馈循环。免疫细胞（主要为巨噬细胞）通过慢性炎症信号和基质修饰通路放大纤维化。内皮细胞在TGF-β响应下产生ECM蛋白或分泌成纤维细胞激活因子，内皮素（一种由内皮细胞产生和分泌的强效血管收缩肽）间接刺激纤维发生和促纤维化基因及蛋白表达。
