多囊卵巢综合征（PCOS）是一种代谢性疾病和常见的内分泌疾病，其患病率在10%～20%之间。慢性低度炎症和颗粒细胞不规则凋亡在PCOS不孕症的发病机制中起着至关重要的作用。间充质干细胞（MSCs）衍生的外泌体是脂质双分子层复合物，可以作为蛋白质、脂质、DNA和不同类型RNA在细胞间转移的介质，大小在30～150 nm，对PCOS具有调节免疫应答、抗炎和抑制颗粒细胞凋亡等作用。尽管许多研究证明外泌体对PCOS的发生和发展有影响，但其确切的作用机制尚不清楚。本文综述了MSCs来源的外泌体在PCOS治疗中的潜在作用，以期为后续研究无细胞治疗PCOS提供理论依据。

多囊卵巢综合征（PCOS）是一种代谢性疾病和常见的内分泌疾病，患病率为10%～20%，其临床表现为卵巢多囊样改变、高雄激素血症（HA）、胰岛素抵抗（IR）和稀发排卵，易并发肥胖、Ⅱ型糖尿病、心血管疾病和子宫内膜癌等疾病，是导致育龄期女性生殖障碍常见的疾病之一。

PCOS的主要表现为早期窦卵泡生长停滞和异常卵泡发生。PCOS的确切病因尚不清楚，其诱导因素有很多，例如IR、HA、遗传、环境和表观遗传因素等。目前针对该病的治疗主要包括各种促性腺激素、枸橼酸克罗米芬和二甲双胍等，不同的治疗方式都有各自的优缺点。因此，寻找一种可以改善卵泡生长和卵母细胞成熟的非侵入性的替代治疗方式尤为重要。

间充质干细胞（MSCs）有极强的分化能力以及免疫调节特性，具有抗炎作用，可以抑制纤维形成，具有抗氧化和促进再生的作用，被用于组织修复和多种疾病的治疗；有研究提示MSCs对女性生殖障碍也具有一定的治疗作用。然而MSCs在生物活性的维持、物质定量和临床治疗的运输方面存在相对局限性。

与细胞治疗相比，外泌体具有生物活性更稳定、易保存、提取过程更易标准化的特性。此外，外泌体还克服了接受者和捐赠者之间的匹配问题，解决了排斥问题，可以成为无细胞治疗的新策略。细胞间的相互作用主要依靠细胞与细胞之间的自分泌、旁分泌或者内分泌之间的相互作用。外泌体作为一种新的细胞间信号传导工具，引起了研究者们的关注。

基于MSCs来源外泌体的作用，本文回顾了现有的MSCs来源外泌体及其miRNA在PCOS疾病治疗中的作用，并尝试对外泌体在PCOS妇女卵母细胞成熟和改善不孕症中的潜在作用进行探讨，现综述如下。

一、MSCs外泌体的来源与特征

MSCs是一种组织特异性干细胞，具有多种分化能力、有限的自我更新能力和在各种病理条件下修复受损组织的能力。MSCs的功能取决于与受体细胞相互作用的能力，其治疗潜力主要通过3个机制实现：一是可以分化成多种细胞类型，修复和替换受损的组织；二是MSCs可以根据化学梯度迁移到损伤组织进行组织修复；三是可以分泌生物活性因子，这也是MSCs最重要的作用机制。外泌体是胞外囊泡的一种，属于脂质双分子层纳米颗粒，直径30～150 nm，来源于细胞内吞途径中的多囊泡体。

外泌体在介导细胞通讯方面发挥着重要作用，细胞能够主动、特异地将miRNA、mRNA、蛋白质等物质包裹，通过外泌体的形式分泌到细胞外并运输至靶细胞中，最终影响受体细胞的生理功能。

外泌体由多种类型细胞分泌，并且存在于各种组织液和体液中，可以从各种类型的细胞特别是MSCs分泌到微环境中。研究表明MSCs是产生外泌体的重要来源，不同细胞分泌的外泌体携带有相似的具有生物活性的蛋白质分子，参与免疫调节、再生、组织修复和血管生成等生物学过程。MSCs来源的外泌体携带有核酸、蛋白质和脂质等多种细胞活性物质，因具有相同的蛋白质特征，所以也表现出与MSCs相似的生物学活性，抑制炎症反应，能调控免疫反应、促进组织修复再生和维持微环境稳态等。

研究表明来自人脐带间充质干细胞（HUC-MSCs）的外泌体比来源于人骨髓间充质干细胞（HB-MSCs）的外泌体具有更高的神经溶解素活性，并且人羊水间充质干细胞（HAD-MSCs）外泌体的含量比HB-MSCs来源的外泌体含量更高。还有研究指出HUC-MSCs和HB-MSCs来源的外泌体中有60%的蛋白质是相同的，这些蛋白质与细胞生长和抗氧化应激相关。

此外，有些MSCs可以分泌具有独特生物学特征的外泌体，人脂肪来源的间充质干细胞（HA-MSCs）分泌的外泌体可以改善移植排斥反应，诱导骨生成和脂肪生成；HB-MSCs分泌的外泌体可以抑制外周血淋巴细胞分泌干扰素γ；HUC-MSCs分泌的外泌体不仅可以促进新血管生长还可以调节因缺氧引起的病理损伤，抑制巨噬细胞分泌白介素-6（IL-6）。

不同部位的干细胞分泌的外泌体含量不同，并且这些外泌体既可以发挥相同的生物学作用，又具有其功能特异性，主要由其来源的组织器官而定。另有研究表明MSCs来源的外泌体具有免疫调节、抗炎、抗凋亡和治疗女性生殖系统疾病的作用。

二、MSCs外泌体在PCOS中的潜在应用

女性生殖障碍对妇女生殖健康有着巨大威胁，并可能导致不孕不育。近年来有许多关于外泌体作为女性不孕症治疗方法的报道。有研究表明卵泡液中携带miRNA、mRNA和蛋白质的外泌体可以与颗粒细胞和卵母细胞双向交流，调节颗粒细胞增殖、类固醇产生和卵母细胞成熟等生物过程。外泌体从输卵管上皮、子宫内膜和着床前胚胎中释放出来，可以调节卵泡发育、胚胎发育和着床等生物学过程。生殖系统中的外泌体可以介导细胞和组织之间的双向通讯，调节不同的生理事件。但是MSCs来源的外泌体对女性生殖疾病的作用机制目前尚不清楚。

MSCs能够分泌大量的生长因子，如成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子-1 (IGF-1)、血管内皮生长因子（VEGF）、转化生长因子β（TGF-β）和表皮生长因子（EGF）等，这些生长因子可能具有重启减数分裂和促进卵母细胞成熟的作用。有临床研究采用注射方法将负载于胶原支架上的MSCs移植到某些卵巢疾病患者的卵巢中，结果表明卵巢内注射MSCs可以通过外泌体的作用促进卵母细胞成熟。目前，外泌体在女性生殖领域的研究仍然有限，大部分集中在宫内粘连和早发性卵巢功能不全的研究，在PCOS中的调控作用研究相对较少。

PCOS是一种常见的生殖内分泌疾病，约有50%的PCOS患者会出现雄激素分泌增高，HA已被证实是PCOS的关键特征之一。据报道，雄激素过量可启动小腔卵泡生长并触发过早黄体化，抑制主导卵泡的生长，从而影响排卵，而无排卵性不孕症是PCOS妇女面临的主要挑战之一。因此，治疗PCOS的主要策略是抑制雄激素分泌。已有研究表明外泌体的分泌物中含有的细胞因子IL-10可以通过抑制卵泡膜细胞的雄激素分泌和减轻炎症来提高生育能力。

在PCOS中，影响卵巢功能障碍的另一个主要因素是卵母细胞慢性低度炎症。有报道称PCOS中的慢性炎症可导致卵母细胞质量差、卵巢功能障碍、破坏卵母细胞发育并影响子宫内膜容受性。HUC-MSCs衍生的外泌体已被证明具有高度有效的抗炎能力。HUC-MSCs衍生的外泌体增强了抗炎因子IL-10的表达，抑制了促炎因子TNF-α和IFN-γ的表达。此外，HUC-MSCs衍生的外泌体具有抑制细胞凋亡和促进孕激素产生的作用。卵巢颗粒细胞暴露于HUC-MSCs衍生的外泌体后，可以通过显著降低颗粒细胞中磷酸化IκB和p65水平抑制NF-κB信号，同时p65的核易位被抑制。提示HUC-MSCs衍生的外泌体可能通过抑制NF-κB信号通路来改善PCOS患者颗粒细胞的炎症反应。

虽然PCOS的发病机制尚不清楚且存在争议，但PCOS导致不孕症的另一个主要因素可能是不规则的颗粒细胞凋亡，并且在PCOS患者中参与诱导卵巢颗粒细胞凋亡的因素同样可以增加闭锁卵泡的数量。MSCs来源的外泌体可以缓解颗粒细胞的凋亡，具有抗凋亡和恢复生育的作用，通过抗凋亡和抗炎作用减轻对卵巢的损伤，保护颗粒细胞的功能。较近的一项动物模型研究表明，HB-MSCs来源的外泌体可以缓解PCOS的症状，比单纯干细胞治疗具有更好的效果。以上研究表明，MSCs衍生的外泌体可以抑制炎症和凋亡。因此，认为外泌体作为一种新的无细胞治疗策略可以一定程度缓解和恢复PCOS患者的生育能力。 

三、MSCs外泌体中miRNA在PCOS中的研究

外泌体的调控作用一方面受来源组织器官的影响，另一方面直接受其RNA种类和含量的影响，包括miRNA、mRNA和长链非编码RNA，其中含量最高的是miRNA。

miRNA是一组长度为21～24个核苷酸的非编码RNA，通过与靶向mRNA的3’端非编码区域特异性结合，沉默mRNA，在转录后水平上调控基因表达，从而抑制蛋白质的翻译。有研究表明，miRNAs在各种生理和病理过程中发挥着重要的调节作用，如细胞凋亡、增殖和肿瘤发生等。

近年来，miRNAs已被报道参与PCOS患者异常的卵泡功能和发育，例如miR-26可以作为卵泡闭锁的诊断标志分子，并且参与了卵巢颗粒细胞的凋亡；miR-483和miR-486在PCOS患者中下调表达并分别参与了抑制IR和促进颗粒细胞增殖的调控作用。因此，miRNA在PCOS疾病的发生和发展中发挥着重要的作用，深入了解miRNA的作用机制可以扩大对PCOS发病机制的认识。

PCOS女性MSCs外泌体可以作为miRNA的载体，通过传递miRNA等重要物质的信息来调控靶细胞和靶器官的生理功能，所以MSCs来源miRNA的异常表达可能与PCOS患者的生殖及代谢异常相关。

截至目前，关于MSCs外泌体来源的miRNA在PCOS中的研究报道并不多。Zhao等2019年的研究表明miR-323-3p在PCOS患者HA-MSCs的外泌体中上调表达，促进卵巢颗粒细胞的增殖、抑制凋亡；同时，miR-323-3p可以靶向作用于程序性细胞死亡蛋白4（PDCD4），抑制PDCD4的表达，调控PCOS小鼠血清FSH、LH和T的水平。提示HA-MSCs外泌体来源的miRNA可以通过靶向PDCD4抑制颗粒细胞凋亡、减轻PCOS症状，该研究为PCOS的治疗提供了新的靶点和研究思路。

另外一项研究表明，miR-146a和miR-10在羊水干细胞外泌体中高表达；miR-146a通过下调其靶基因Irak1和Raf632的表达参与调控细胞凋亡；miR-10a通过抑制促凋亡因子Bim31来调节细胞凋亡。该项研究同时表明在环磷酰胺（CTX）损伤的卵巢颗粒细胞中，当加入羊水干细胞分泌的外泌体后，miR-146a和miR-10的表达水平升高，其靶基因表达水平下降，最终可以抑制颗粒细胞的凋亡。Sun等的研究表明HB-MSCs来源的外泌体可以高表达miR-644-5p，miR-644-5p通过靶向细胞的p53抑制颗粒细胞的凋亡，进而改善卵巢功能。

此外，还有研究表明HA-MSCs对挽救PCOS多囊样表型和代谢功能障碍具有重要的作用。HA-MSCs衍生的外泌体可以参与调节代谢和免疫。HA-MSCs衍生外泌体通过将miR-21-5p转移到PCOS大鼠肝脏，抑制B细胞易位基因2的表达，从而激活IRS1/AKT通路，增加肝脏代谢；其还可以通过挽救非编码RNA途径，将miRNAs转移到肝脏，改善PCOS的代谢功能障碍和生育功能。上述研究为HA-MSCs及其外泌体治疗PCOS提供了理论基础。

四、总结

越来越多的研究表明MSCs在治疗不同疾病如肾纤维化、心血管疾病、神经系统疾病和女性生殖障碍等方面有很好的作用。MSCs可以从各种组织中获得，包括骨髓、脐带、脂肪组织、胎盘组织、经血和牙髓等。尽管HB-MSCs具有治疗潜力，但由于细胞在培养中分裂的次数有限，大规模的HB-MSCs的临床应用受到限制。因此，寻找新的替代方法和使用方法，可以使MSCs治疗得到最优化的使用途径。

外泌体具有很高的生物稳定性，更容易渗透到目标组织中作为细胞间传递信息的载体，参与多种生物学过程，MSCs外泌体因其来源广泛，逐渐引起研究者们的兴趣并显示出广阔的应用前景，目前在组织修复和无细胞治疗领域已得到广泛应用。在女性生殖领域，卵巢储备功能下降、PCOS、宫腔粘连等问题备受生殖领域学者的关注，而在动物模型实验中，外泌体也被大量研究；但目前关于MSCs外泌体的研究还局限于实验阶段，临床应用MSCs外泌体用于治疗PCOS的病例至今仍很少，但外泌体有望成为一种新型的评估PCOS现状的标志物，为PCOS的治疗提供新的策略。

文章来源：

杨丽，王月莺.间充质干细胞来源外泌体在多囊卵巢综合征发生和发展中的研究进展[J].生殖医学杂志，2024,33(5):682-686.