《Tissue Engineering and Regenerative Medicine》：Current Status of Animal Models for Premature Ovarian Insufficiency: Similarities to Clinical Manifestations and Therapeutic Applications
背景：早发性卵巢功能不全（premature ovarian insufficiency, POI）是一种生殖障碍，特征为40岁前卵巢功能早期丧失，导致不孕，并增加骨质疏松、心血管疾病和神经心理障碍等健康问题的长期风险。尽管已有许多研究致力于理解POI病理生理学并开发再生治疗，但这些治疗恢复卵巢功能的有效性仍有限。该综述全面评价POI动物模型的建立，并评估其与人类患者临床表现和治疗结局的相似性。
方法：对已发表的调查POI动物模型和再生治疗的临床前与临床研究进行综合回顾。在病理特征、内分泌变化和治疗反应性方面，将动物模型与人类POI进行比较。整合了基于间充质干细胞（mesenchymal stem cell, MSC）的治疗、干细胞来源细胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）、富血小板血浆（platelet-rich plasma, PRP）和支架辅助联合治疗研究的证据。
结果：由化疗药物、自身免疫机制或氧化应激诱导的POI模型重现POI特征，包括卵泡耗竭、动情周期紊乱和激素谱改变。然而，这些模型不能完全捕捉人类患者中观察到的疾病全身进展。研究人员总结新兴再生治疗策略，包括基于间充质干细胞的治疗、干细胞来源外泌体样细胞外囊泡（EVs）、富血小板血浆和支架辅助联合治疗，并结合临床前实验和临床研究结果。比较共享结局标志物，如雌二醇水平与卵泡计数，同时强调治疗反应中的年龄和闭经持续时间差异，对评估治疗疗效至关重要；年轻患者和病程较短者显示更有利的反应。
结论：当前啮齿类模型提供有价值见解，但预测临床疗效的能力有限。进一步POI研究应优先开发更符合生理的模型，如非人灵长类（non-human primates, NHPs），其在生殖内分泌和衰老方面更接近人类；组学方法（omics）和人工智能（artificial intelligence, AI）可能显著提高POI研究的转化准确性。
1 Introduction
卵巢具有内分泌与卵泡发生功能，卵巢功能障碍不仅影响生育，也影响生活质量。早发性卵巢功能不全（premature ovarian insufficiency, POI）旧称卵巢早衰（premature ovarian failure, POF），影响约3.5%女性，并增加骨质疏松、心血管疾病（cardiovascular disease, CVD）、心理障碍及神经退行性疾病风险。原始卵泡池稳态受磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）/叉头框O3（FOXO3）通路调控；FOXO3保留于成人原始卵母细胞核内并抑制原始卵泡激活。PI3K催化PI(4,5)P
2生成PI(3,4,5)P
3，促进AKT膜定位、磷酸化和激活；AKT入核磷酸化FOXO3，促其核输出和转录抑制。WNT、胰岛素、Notch和Hedgehog信号也参与卵泡发育、排卵和颗粒细胞分化。失调可通过凋亡和氧化机制加速卵泡招募和闭锁。临床前POI研究主要依赖啮齿类可重复损伤模型，尤其化疗诱导模型。现有模型可诱导卵泡耗竭和内分泌功能障碍，但不能完全模拟人类POI的间歇性卵巢活动、长期共病和病因异质性。新兴干预包括细胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）、富血小板血浆（platelet-rich plasma, PRP）、脐带间充质干细胞（umbilical cord mesenchymal stem cells, UCMSCs）、经血间充质干细胞（menstrual blood-derived mesenchymal stem cells, Men-MSCs）、人羊膜上皮细胞移植（human amniotic epithelial cell transplantation, hAECT）、脂肪来源基质血管组分（adipose tissue-derived stromal vascular fraction, Adipose-SVF）及支架联合等。本综述通过雌二醇和卵泡计数等共享标志物，连接临床前与临床证据，建立转化框架。
2 Methods
通过PubMed和Google Scholar检索2010年1月至2026年3月文献，检索词涉及POI/POF、动物模型/啮齿模型、间充质干细胞（mesenchymal stem cell, MSC）/干细胞治疗/EV/外泌体/PRP。纳入同行评议原创研究或综述、动物或人类POI研究、评估干细胞/外泌体/PRP或相关再生策略者；排除与POI无关、无动物模型或无再生方法者。经标题、摘要和全文筛选，纳入研究进行叙述性综合。
2.1 Definition and causes of premature ovarian insufficiency
POI指40岁前卵巢停止正常工作，特征为卵巢对垂体信号反应降低。诊断需闭经或月经稀发至少4个月，雌二醇低，卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone, FSH）高，通常两次检测间隔4–6周均>25 IU/L。病因包括自身免疫病（甲状腺病、Addison病、1型糖尿病）、遗传病（Turner综合征、脆性X综合征）、毒素暴露、医源性化疗/放疗/卵巢切除及特发性。
2.2 Premature ovarian insufficiency induction animal models
因女性研究伦理限制，动物模型重要。常用Sprague–Dawley（SD）大鼠、C57BL或ICR小鼠，给予细胞毒、自身免疫或代谢制剂模拟人POI。啮齿类成本低、易维护、动情周期短、生殖衰老快，可短期观察损伤和治疗；小体型和高繁殖力支持大样本和可重复性。局限为动情周期不同于月经周期，卵巢生理、内分泌调节和生殖寿命与人类可比性有限。化疗诱导模型可重现急性卵巢毒性和卵泡耗竭，但主要反映医源性POI，而非人类异质性和进展性。
2.2.1 Chemotherapy-induced POI
环磷酰胺（cyclophosphamide, CTX）腹腔注射方案可致雌二醇（E
2）和孕酮（P）下降，FSH和黄体生成素（luteinizing hormone, LH）升高，动情周期改变和卵泡耗竭，类似人POI激素谱。CTX联合白消安（busulfan, Bu）单剂可致卵泡耗竭、卵巢和子宫萎缩及激素紊乱，形成急性不可逆模型。顺铂和阿霉素通过颗粒细胞凋亡、排卵受损、不孕和出生结局受损诱导卵巢功能不全。此类模型死亡率高、卵巢恢复有限，限制长期再生评估。
2.2.2 Autoimmune/immune-mediated models
卵巢抗原（ovarian antigen, OA）皮下注射可产生慢性炎症模型，表现为低激素、动情周期不规律和卵巢萎缩，类似特发性或自身免疫性POI。
2.2.3 Aging-related diminished reserve models
POI在较大生殖年龄女性更常见。D-半乳糖可建立慢性炎症相关POI，导致E
2、P和抗苗勒管激素（anti-Müllerian hormone, AMH）降低，FSH升高，体重下降和卵巢萎缩。雷公藤糖苷（tripterygium glycoside, TG）通过氧化应激和炎症促进卵泡凋亡、扰乱动情周期。化疗模型代表急性不可逆卵巢细胞毒性；自身免疫和氧化模型反映慢性进展，更接近人类状况。
2.3 Clinical therapeutic strategies
POI常用激素替代治疗（hormone replacement therapy, HRT），即雌激素或联合孕激素，以降低骨质疏松、心血管疾病和泌尿生殖道萎缩风险。POI患者并非完全不育，诊断后仍有约5–10%妊娠机会。HRT需长期或重复给药，给药途径、剂量和疗程影响效果和耐受性。再生医学探索干细胞或干细胞衍生品治疗不可逆疾病，包括女性不孕。
2.3.1 Mesenchymal stem cell-based therapies
MSC低免疫原性和多能性，主要经旁分泌释放生长因子和抗炎分子。其通过血管内皮生长因子（VEGF）、肝细胞生长因子（HGF）、胰岛素样生长因子1（IGF-1）和成纤维细胞生长因子2（FGF-2）促血管生成，减少颗粒细胞凋亡，并抗纤维化。POI模型中MSC治疗可恢复卵巢功能，AMH升高、FSH下降、雌二醇升高，组织学显示次级和Graafian卵泡再生，并恢复生育力。
2.3.2 Extracellular vesicle-based therapies
EVs具有生物相容性、低免疫原性和稳定性，可保护并递送分子货物，工程化携带药物、肽、小干扰RNA（siRNA）或抗体。动物模型中，人脐带MSC来源外泌体样EVs可恢复环磷酰胺诱导小鼠的卵巢形态、健康卵泡数、动情周期和生育结局。
2.3.3 Platelet-rich plasma–based therapy
PRP富含血小板衍生生长因子（PDGF）、转化生长因子-β（TGF-β）和VEGF，可刺激血管生成、激活残余卵泡和修复。临床前POI模型中，卵巢内PRP增加血清AMH和次级卵泡，降低FSH。临床研究包括UCMSC异体移植、UCMSCs联合胶原支架、自体Men-MSCs、Adipose-SVF、异体hAECT、自体EVs、PRP及粒细胞集落刺激因子（G-CSF）动员的干细胞因子富集PRP（SCFE-PRP）。总体上，年轻和闭经时间短者反应较好；不同研究观察到月经恢复、激素改善、卵泡增加和少数妊娠，也报告阴道出血、感染、盆腔痛、发热、肝毒性或过敏等不良事件；部分研究仍在进行。
2.4 Comparative outcome markers in preclinical and clinical studies
血清雌二醇和次级/窦卵泡数是评估卵巢恢复的常用指标。临床前研究显示hES-MSC、UCMSCs、Men-MSCs、骨髓MSC（BM-MSCs）、脂肪来源干细胞（ADSCs）、hAECT、EVs和PRP可降低FSH并增加卵泡；临床研究中UCMSCs、Men-MSCs、BM-MSCs、hAECT、EVs和PRP对激素和卵泡的作用不一。动物模型卵巢恢复常在数周内，而人类激素恢复和卵泡再生常需数月和多个治疗周期。动物模型常无不良事件，人类异体干细胞移植可引发免疫或炎症副作用。
2.5 Critical evaluation of translational relevance
啮齿模型必要但转化相关性有限。化疗诱导模型可靠重现卵泡耗竭和内分泌障碍，但主要反映急性损伤，未必预测不同病因和病程患者。自身免疫和衰老模型更接近慢性和进展性，但可重复性较低、变异大、实验期长。啮齿类动情周期短、生殖寿命短、卵泡动力学和内分泌调节不同，动物疗效可能被高估。MSC临床前证据最强，但临床转化受样本小、细胞来源、给药途径和方案异质性限制；EVs临床证据少且标准化不足；PRP安全可及但制备、浓度、方案和患者选择变异大，长期疗效不确定。需长期安全性、剂量优化、治疗时机、标准方案和受益人群研究。
2.6 Limitations
啮齿模型可识别激素谱和动情周期异常，但人类POI还伴性交痛、盗汗、潮热、失眠、情绪波动、焦虑和认知下降等全身症状。动物模型多使用化学物质且在相似年龄诱导后立即治疗；人类POI病因、年龄和病程差异大。临床研究样本量6–154，许多未说明闭经持续时间，缺乏适当对照，卵泡评估方法不一致，限制跨研究比较。
2.7 Future perspectives
未来应开发更接近人卵巢生理和生殖衰老的模型，如普通狨猴或其他非人灵长类（non-human primates, NHPs）。NHP月经周期、内分泌谱和卵泡发育与人类相似，妊娠和胎盘形成更接近人类，支持辅助生殖、免疫及母胎免疫研究。单细胞组学（omics）可映射卵泡耗竭和再生机制；表观基因组分析可识别卵泡激活和休眠网络。人工智能（artificial intelligence, AI）可整合数据、预测卵巢功能、优化治疗和胚胎选择。
3 Conclusions
化学物质诱导POI动物模型仅代表临床POI有限方面。患者年龄和闭经持续时间显著影响卵巢恢复，年轻和闭经短者更可能对干细胞移植和PRP等再生治疗反应良好。当前啮齿模型多复制激素下降，未捕捉代谢、心血管和神经认知等全身表现。应开发更接近人类生理的模型，跨物种比较，建立标准方案，开展更大规模对照试验，识别患者特异性因素，促进再生治疗安全有效转化。
