综述:间充质干细胞:开启妇科疾病治疗新篇章

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:Stem Cell Research & Therapy 7.3

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  本综述系统探讨了间充质干细胞(MSCs)在妇科疾病治疗中的前沿进展。文章详细解析了MSCs的多向分化、免疫调节及定向迁移等核心生物学特性(CD105+/CD73+/CD90+),并综述其在宫腔粘连(IUA)、早发性卵巢功能不全(POI)、子宫内膜异位症(EMS)等难治性疾病中的治疗机制与临床转化挑战。特别强调了脐带、经血等来源MSCs的独特优势,为再生医学提供新视角。

  

背景

干细胞被誉为“万能细胞”,具有自我更新和多向分化潜能,能修复或再生受损组织。其中间充质干细胞(MSCs)作为再生医学的“种子”,因其低免疫原性(HLA-DR-)、多向分化能力和免疫调节功能,成为疾病治疗的新兴工具。国际细胞治疗学会(ISCT)明确MSCs鉴定标准:塑料培养皿贴壁生长、特定表面标志物(CD105/CD73/CD90≥95%,CD45/CD34/CD14/CD19≤2%)及向成骨/成脂/成软骨细胞分化能力。目前全球已有16种MSC疗法获批,适应症涵盖移植物抗宿主病、心肌梗死等,而妇科领域虽无上市产品,但临床研究进展迅猛。

妇科中的间充质干细胞来源

MSCs来源分为成人组织(骨髓、脂肪、子宫内膜、经血等)和围产组织(脐带、胎盘、羊水等)。不同来源MSCs具组织特异性:
  • 骨髓MSCs(BMSCs):最早应用但获取侵入性强,细胞数量少(仅占骨髓0.01-0.001%),受供体年龄影响。
  • 脂肪MSCs(ADMSCs):取材便捷(300g脂肪可获10亿细胞),增殖快,在骨再生和皮肤修复中优势显著。
  • 经血/子宫内膜MSCs(MenSCs/eMSCs):MenSCs增殖速率是BMSCs两倍(20小时倍增),表达经典标志物(CD29+/CD73+/CD90+),无伦理争议;eMSCs虽修复潜力强但采集困难。
  • 脐带MSCs(UC-MSCs):源于华通氏胶,增殖迁移能力优于BMSCs,安全性高且产量大。
  • 胎盘MSCs(PMSCs):增殖和免疫抑制能力突出,但组织成分复杂致纯化挑战。
    此外,永生化细胞系(如C3H10T1/2、hTERT-UCMSC)为规模化生产提供可能。

妇科疾病中的机制研究

宫腔粘连(IUA)

IUA特征为内膜纤维化导致闭经、不孕。MSCs通过激活Wnt/β-catenin通路抑制上皮间质转化(EMT),促进内膜再生。BMSCs联合雌激素上调HoxA10、LIF表达,减少纤维化因子(TGF-β1/α-SMA);载于聚甘油癸二酸酯(PGS)支架可延长滞留时间,提升妊娠率。ADMSCs通过VEGF/IGF-1促血管生成,调节巨噬细胞极化(M1→M2型);与透明质酸凝胶联用可调控Smad3/LIF。MenSCs下调胶原I、上调细胞角蛋白18(CK18)和整合素αV,修复可持续90天。UC-MSCs经TGF-β1/Smad3通路抑纤维化,腹腔注射1×106细胞效果最优;联合水凝胶可激活MEK/ERK1/2通路促VEGF表达,Hippo/TAZ信号和SDF-1/CXCR4轴也参与调节。

子宫内膜异位症(EMS)

EMS作为慢性炎症性疾病,干细胞理论参与其发病。eMSCs和MenSCs可能通过分泌趋化因子招募巨噬细胞促进病灶生长(IL-6/IL-1β↑)。BMSCs通过CXCL12/CXCR4轴诱导骨髓源细胞分化和PD-1表达,助免疫逃逸;但移植后亦可降低TNFα-R1改善卵泡形成。ADMSCs早期传代细胞抑制病灶生长,减少IL-6/MCP-1表达。UC-MSCs降低病灶神经纤维密度,但腹腔注射可能加重症状,机制尚存争议。

早发性卵巢功能不全(POI)

POI以40岁前卵巢功能衰竭为特征(FSH>25 IU/L)。UC-MSCs为核心治疗手段:通过AKT/P38通路抑制颗粒细胞凋亡,下调IL-6/IL-1β、上调IL-10/TSG-6/VEGF,改善炎症微环境;HO-1通过JNK/Bcl-2调节自噬和CD8+T细胞循环;调节Th1/Th2平衡(IFN-γ↓/IL-4↑)和uNK细胞;NGF/TrkA通路抗凋亡。代谢组学显示其激活Nrf-2抗氧化途径(FTH1/GPX4↑)抑制铁死亡,PI3K通路改善氨基酸代谢。miR-21过表达通过PTEN/Akt/FOXO3a增强疗效。PMSCs抑制IRE1α通路凋亡,增加Treg比例(IFN-γ↓/TGF-β↑)。BMSCs修复原始卵泡但效果随时间减弱;ADMSCs调节Caspase3/Connexin43抗凋亡;MenSCs通过FGF2旁分泌或分化为颗粒样细胞逆转纤维化。毛囊、胚胎干细胞来源MSCs亦展现潜力。

多囊卵巢综合征(PCOS)

PCOS以高雄激素、胰岛素抵抗为特征。ADMSCs通过PI3K/AKT通路改善线粒体功能,减少氧化应激;表观遗传调节(DNA去甲基化/组蛋白乙酰化)提升雌激素受体表达。BMSCs上调IL-10/IFN-γ,抑制炎症标记(IL-6/IL-1β/CCL2↓);通过BMP-2抑制H295R细胞雄激素分泌。PMSCs旁分泌生长因子促血管生成和卵泡发育。

盆底功能障碍(PFD)

涵盖盆腔器官脱垂(POP)、压力性尿失禁(SUI)等。BMSCs减少CD68+巨噬细胞和TNF-α,调节MMP9促进阴道修复;外泌体降低IL-6/IL-1β/TNF-α。UC-MSCs上调平滑肌/胶原I/弹性蛋白,下调MMPs;生物工程支架(如小肠黏膜移植物)提升生物力学性能。电刺激干细胞网(VECM)增强UC-MSCs迁移修复盆底肌。ADMSCs在明胶支架上促进神经再生(神经标记基因早期表达);碱性FGF缓释组织工程网改善修复。eMSCs联合凝胶涂层支架减少异物反应。

妇科肿瘤

MSCs在卵巢癌中作用复杂:ADMSCs可能通过MMPs促进癌转移,但羊水来源MSCs抑制SKOV3增殖(p53/p21↑)。MSCs作为载体递送治疗基因(如E4-NIS)或溶瘤病毒(麻疹病毒),已进入临床试验(NCT02068794)。在子宫内膜癌中,eMSCs分泌dickkopf-1抑制Wnt/β-catenin通路,降低肿瘤干性;UC-MSCs外泌体递送miR-302a通过Cyclin D1/AKT抑制增殖。宫颈癌中BMSCs外泌体通过miR-144-3p/CEP55通路诱导凋亡。

临床研究进展

全球32项妇科MSC临床试验中,8项已发布结果:UC-MSCs宫内灌注改善薄型子宫内膜(厚度↑、妊娠率↑);BMSCs支架移植提升持续妊娠率;MenSCs移植激活休眠卵巢;ADMSCs卵巢内注射改善POR患者活产率;自体脂肪MSCs治疗SUI显示安全性。暂无获批药物。

挑战与前景

MSCs治疗仍面临机制不明、疗效波动(如Alofisel退市)、规模化生产与质控难题以及高昂成本。未来需深化机制研究、优化细胞系构建、开发成本效益高的个性化方案。随着技术推进,MSCs有望成为妇科难治性疾病(如不孕、肿瘤)的新突破点,重塑再生医学格局。
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