《Cellular & Molecular Biology Letters》人尿干细胞逆袭！揭秘对抗化疗 “卵巢杀手” 的神奇密码

为解决环磷酰胺（CTX）致早发性卵巢功能不全（POF）机制不明及防治难题，南昌大学研究人员开展 hUSCs 对 CTX 诱导 POF 影响的研究，发现 hUSCs 可防治 POF。该成果为临床治疗提供新思路，值得科研人员一读。

　　

在现代医学的抗癌战场上，环磷酰胺（CTX）是治疗乳腺癌的 “猛将”，可它却有个让人头疼的 “副作用”—— 容易导致女性提前绝经，也就是早发性卵巢功能不全（POF）。这一副作用的发生率高达 40%，严重影响女性身心健康，引发高血压、骨质疏松、不孕不育、心血管疾病，甚至还会让女性陷入心理困境。卵巢颗粒细胞（GCs）作为卵巢的 “内分泌小能手”，负责分泌性激素，对卵子的成熟至关重要。一旦 GCs 凋亡，卵泡就会萎缩、闭锁，卵巢功能也会大打折扣。可遗憾的是，由于 CTX 诱导 POF 的机制一直没搞清楚，临床上至今也没有有效的防治方法。

面对这一困境，南昌大学的研究人员决心找出攻克之道。他们的研究成果发表在了《Cellular & Molecular Biology Letters》期刊上，论文题目是 “Human urine stem cells protect against cyclophosphamide?induced premature ovarian failure by inhibiting SLC1A4?mediated outflux of intracellular serine in ovarian granulosa cells” 。这项研究发现，人尿源性干细胞（hUSCs）能有效对抗 CTX 诱导的 POF，这为临床防治提供了新的希望。

为了开展研究，研究人员运用了多种技术方法。他们通过细胞培养技术，成功分离、培养并扩增了 hUSCs；采用蛋白质免疫印迹（Western blot）、实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）等技术，对相关蛋白和基因的表达进行检测；利用流式细胞术，分析细胞的凋亡、增殖等情况；借助转录组测序和微小 RNA（miRNA）测序，挖掘关键的基因和 miRNA 及其作用机制。

下面，让我们深入了解一下研究人员的发现。

hUSCs 的特性鉴定

研究人员从健康男性的尿液中成功 “捕获” 了 hUSCs，这些细胞在培养的 5 - 12 天就开始 “安营扎寨”，呈现出鹅卵石般的形态。经过检测，hUSCs 不仅高表达胚胎干细胞标志物（如 Oct4、Nanog）和间充质干细胞标志物（如 CD105、CD90、CD29、CD73），还低表达免疫相关分子，这意味着它们免疫原性低，不容易被免疫系统 “攻击”。而且，hUSCs 能分化成脂肪细胞和骨细胞，展现出多向分化的潜力。更让人惊喜的是，无论是在软琼脂实验，还是在 NOD-SCID 小鼠体内实验中，hUSCs 都没有 “变身” 肿瘤细胞，安全性很高。

hUSCs 的归巢效应

为了追踪 hUSCs 的 “行踪”，研究人员给它们装上了 “荧光追踪器”—— 携带荧光素酶和绿色荧光蛋白（GFP）的慢病毒。结果发现，经尾静脉注射后，hUSCs 就像被卵巢 “吸引” 一样，大量聚集在 CTX 诱导的 POF 小鼠卵巢中，并且在卵巢中 “定居” 至少 1 周。这表明 hUSCs 能精准地 “奔赴” 受损卵巢，为后续发挥修复作用奠定了基础。

hUSCs 和 hUSC-CM 改善卵巢功能

研究人员给小鼠注射 CTX 建立 POF 模型，然后分别移植 hUSCs 和 hUSC 条件培养基（hUSC-CM）。结果发现，与 POF 模型小鼠相比，接受 hUSCs 和 hUSC-CM 移植的小鼠卵巢萎缩明显减轻，卵巢重量与体重的比值显著提高。同时，它们的雌激素（E?）水平回升，促卵泡生成素（FSH）分泌受到抑制，卵泡数量增加，GCs 凋亡减少、增殖增多。这说明 hUSCs 和 hUSC-CM 能有效改善 CTX 诱导的卵巢功能障碍。

hUSC-Exo 对卵巢颗粒细胞的保护作用

条件培养基中含有大量外泌体，那么 hUSC-CM 的保护作用是不是外泌体在 “发力” 呢？研究人员分离出 hUSC 来源的外泌体（hUSC-Exo），并在体外进行实验。结果显示，hUSC-Exo 能显著抑制 CTX 诱导的 GCs 凋亡，促进其增殖，和 hUSC-CM 的效果不相上下。这表明 hUSC-Exo 是 hUSCs 发挥保护作用的关键 “使者”。

hUSC-Exo 中 miR-27b-3p 的关键作用

hUSC-Exo 为何有如此神奇的功效？研究人员对 hUSC-Exo 中的 miRNA 进行测序分析，发现 miR-27b-3p 在 hUSC-Exo 中高表达。进一步研究表明，过表达 miR-27b-3p 能显著抑制 CTX 诱导的 GCs 凋亡，效果比另一个高表达的 miR-221-3p 还要好。这意味着 miR-27b-3p 在 hUSC-Exo 保护 GCs 的过程中起着关键作用。

揭示 hUSC-Exo 的作用机制

为了深入了解 hUSC-Exo 的作用机制，研究人员对 GCs 进行转录组测序。结果发现，CTX 处理后，许多基因的表达发生变化，而 hUSC-Exo 能逆转部分基因的表达。其中，溶质载体家族 1 成员 4（SLC1A4）引起了研究人员的注意，它在 CTX 组中高表达，在 hUSC-Exo 组中低表达，并且是 miR-27b-3p 的潜在靶基因。敲低 SLC1A4 或补充丝氨酸（SLC1A4 负责运输的氨基酸之一），都能抑制 CTX 诱导的 GCs 凋亡。这表明 SLC1A4 介导的细胞内丝氨酸外流在 POF 发生中起着重要作用，而 hUSC-Exo 中的 miR-27b-3p 通过抑制 SLC1A4 表达，维持细胞内丝氨酸水平，从而保护 GCs。

hUSC-Exo 激活 AKT/mTOR 信号通路

研究还发现，丝氨酸能通过 PI3K/AKT/mTOR 信号通路调节 GCs 的增殖和凋亡。hUSC-Exo 能显著提高 PI3K、AKT 和 mTOR 的磷酸化水平，激活该信号通路，而 PI3K/AKT 信号通路抑制剂 LY294002 能阻断 hUSC-Exo 对 GCs 凋亡的抑制作用。这说明 hUSC-Exo 是通过激活 AKT/mTOR 信号通路来抑制 CTX 诱导的 GCs 凋亡的。

综合这些研究结果，研究人员得出结论：CTX 诱导卵巢 GCs 凋亡是导致 POF 的重要原因，其机制是 CTX 上调 SLC1A4 表达，使细胞内丝氨酸外流，抑制 PI3K/AKT/mTOR 信号通路，进而促进 GCs 凋亡。而 hUSCs 能有效对抗 CTX 诱导的 POF，其奥秘在于 hUSC-Exo 中的 miR-27b-3p。miR-27b-3p 通过靶向 SLC1A4，减少细胞内丝氨酸外流，维持细胞内丝氨酸水平，激活 PI3K/AKT/mTOR 信号通路，从而抑制 GCs 凋亡，促进卵巢生长。

这项研究意义重大，为 CTX 诱导的 POF 防治开辟了新方向。hUSC 来源丰富、获取方便，基于 hUSCs 的细胞疗法或简单的丝氨酸补充疗法，有望成为临床防治 POF 的有效手段。不过，研究也存在一些局限，比如 CTX 诱导 POF 的具体分子机制还需深入研究，丝氨酸补充可能影响 CTX 对乳腺癌的治疗效果，长期应用丝氨酸的依从性问题也有待解决。未来，研究人员将进一步探究 SLC1A4 和丝氨酸代谢对 POF 的影响，为攻克 POF 这一难题提供更坚实的理论和实践基础。