整合的单细胞和空间转录组学研究揭示了脐带间充质干细胞（UCMSCs）治疗树鼩卵巢衰老的细胞和分子机制

《Stem Cell Research & Therapy》：Integrated single cell and spatial transcriptomics reveals the cellular and molecular mechanisms underlying UCMSCs treatment of ovarian aging in tree shrews

　　

摘要

背景

卵巢老化会降低生育能力并导致内分泌紊乱，脐带间充质干细胞（UCMSCs）疗法具有临床潜力，但仍需更深入地了解其细胞和分子调控机制。

方法

将UCMSCs通过尾静脉注射给老年雌性树鼩，剂量为1×10?细胞/千克，每天一次，持续3天。UCMSCs治疗3个月后收集卵巢和外周血，使用HE染色观察卵泡数量，通过ELISA检测性激素的分泌情况，利用免疫组化和免疫荧光染色检测卵巢老化相关标志物的表达，并对卵巢进行scRNA-seq和空间转录组学分析，以绘制细胞空间图谱、分析老化相关指标，并揭示其细胞和分子调控机制。

结果

UCMSCs增加了树鼩卵巢老化模型中的卵泡数量，促进了性激素的分泌，抑制了p16的表达，并增强了卵泡的增殖和自噬能力，但未完全恢复到年轻组的水平。UCMSCs治疗后，卵母细胞、卵泡膜细胞、颗粒细胞和上皮细胞的相对丰度增加，而基质细胞的相对丰度减少；卵母细胞与颗粒细胞、内皮细胞和上皮细胞之间的细胞间通讯增强。在卵泡微环境中，卵母细胞的genAge评分降低，DNA修复能力增强。颗粒细胞降低了细胞衰老评分，下调了CDKN1A的表达并增加了增殖能力。卵泡膜细胞表现出更强的DNA修复能力。基质细胞在祖细胞起源处具有更丰富的前体细胞池，并显著降低了geneAge和SASP评分。从机制上看，泛素B（UBB）参与正向调节p53家族蛋白信号通路，与SASP和genAge特征呈正相关，UCMSCs治疗显著下调了UBB和p53的表达。

结论

UCMSCs疗法改善了老化卵巢的结构和功能，调节了卵巢微环境，其中UBB成为一个潜在的治疗靶点。

图形摘要

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